El Vittorio Veneto tiene un desplazamiento de 7.500 toneladas estándar y 8.850 toneladas a plena carga. A diferencia del Andrea Dorias, que tenía embudos separados, tiene dos mástiles/embudos combinados. La segunda diferencia importante en el diseño es la ubicación de las instalaciones de helicópteros. Vittorio Veneto tiene una cubierta trasera elevada para acomodar un hangar debajo de la plataforma para helicópteros, en lugar de un hangar estilo fragata/destructor en la superestructura. Hay dos ascensores para transferir los helicópteros entre el hangar y la cubierta.
Originalmente el barco llevaba armamento similar al Andrea Dorias que comprendía un sistema antiaéreo Terrier situado frente al puente, que también podía usarse para lanzar cohetes antisubmarinos ASROC. En comparación con el Andrea Dorias, el cargador de misiles de Vittorio Veneto tiene un tercer tambor, aumentando la capacidad del cargador entre medio y sesenta cartuchos.El armamento secundario comprendía ocho cañones de doble propósito de 76 mm (3 pulgadas) en un anillo alrededor de la superestructura, similar al Andrea Dorias. Finalmente, el buque estaba armado con dos lanzatorpedos triples de 324 mm. Vittorio Veneto podía operar hasta nueve helicópteros ligeros, del tipo Agusta-Bell AB-204 o más tarde AB-212, o seis helicópteros pesados del tipo AB-61, que podían alojarse en el hangar debajo de la cubierta trasera larga.
La electrónica era bastante avanzada para la época, comprendiendo un radar tridimensional AN / SPS-52 B y un radar de búsqueda aérea SPS-768 (RAN 3L). Para la guerra antisubmarina se instaló un juego de sonar AN/SQS-23.
Vittorio Veneto fue propulsado por dos turbinas de vapor que proporcionaban 73.000 shp (54.000 kW), para una velocidad máxima de 30,5 nudos (56,5 km/h; 35,1 mph). Al igual que la clase anterior, el crucero tenía un conjunto de aletas estabilizadoras para mejorar la estabilidad para las operaciones de helicópteros.