ニミッツ級の形態は、それまでのアメリカ海軍空母の集大成となっており、エンクローズド・バウやアングルド・デッキ、舷側エレベーターが装備されている。原子力機関であるため、機関の排気口はない。また、原子炉が効率化されたため、搭載炉の数が『エンタープライズ』の8基から2基に減らされている。

最初の3隻(『ニミッツ』、『ドワイト・D・アイゼンハワー』および『カール・ヴィンソン』)と後の7隻(『セオドア・ルーズベルト』以降)には一部構造に差異があり、アメリカ海軍は公式にはクラス分けしていないが、後の7隻は非公式にセオドア・ルーズベルト級航空母艦とも呼ばれる。

1番艦『ニミッツ』は1975年に就役した。同級最後の10番艦、『ジョージ・H・W・ブッシュ』はノースロップ・グラマン社のニューポート・ニューズ造船所で建造され2009年1月に就役。

『ジョージ・H・W・ブッシュ』は2009年に建造が開始される新型空母（ジェラルド・R・フォード級）への移行艦となり、新型多機能レーダー・システム、ボリューム探索レーダーおよびオープン・アーキテクチャ情報ネットワークを含む新技術の実装および乗組員数の削減を具体化している。

『ニミッツ』は1998年、バージニア州ニューポートニューズのニューポートニューズ造船所で33か月燃料を補給する複雑なオーバーホールを最初に実施した。

日本では2008年9月に、横須賀基地の第7艦隊に6番艦の『ジョージ・ワシントン』(USS George Washington, CVN-73)が配備された。