В 1910 году в Екатеринбурге работало два больших театра – Городской театр на 625 мест (ныне в этом здании кинотеатр «Колизей») и деревянный Верх-Исетский театр на 1100 мест. Однако они плохо подходили для оперных постановок. Городскими властями было решено строить новый - уже третий - театр (при том, что в городе в то время жило менее 80 тысяч человек). В объявленном городской думой конкурсе проектов театра победил архитектор Владимир Семенов из далекого Пятигорска с проектом «Светлана». Рабочее проектирование театра возглавил архитектор Константин Бабыкин. Именно он придумал разместить на самой высокой точке фасада фигуры трех муз искусств: одна муза с нотной книгой, другая с лирой, а по центру – муза с горящим факелом в поднятой руке. Театр был построен всего лишь за два года. Он обошелся казне в огромную по тому времени сумму - 300 тысяч рублей (треть годового бюджета!). Не все были довольны такими тратами, особенно если учесть, что Екатеринбург в ту пору был совершенно неблагоустроен: в городе не было ни водопровода, ни канализации, твердое покрытие имели лишь несколько улиц. Богато декорированное здание сразу же превратилось в одну из главных достопримечательностей Екатеринбурга.
Свой первый сезон театр открыл в 29 сентября 1912 года (по старому стилю) оперой Михаила Глинки «Жизнь за царя» («Иван Сусанин»). А первый балетный спектакль - «Волшебная флейта» Р. Дриго - состоялся в 1914 году.
Здание оперного театра Екатеринбурга связано с революционными событиями — именно внутри него 8 ноября 1917 годы было провозглашено об установлении советской власти в Екатеринбурге. После бурь революции, затрагивавших театр, в советское время (с 1919 года) театр вновь стал выполнять свою культурную роль. В нем по-прежнему ставились оперы и балет. Театр не прекращал работу даже в трудные годы Великой Отечественной войны. Часть коллектива ушла на фронт, а остальные работали без выходных. За пять военных лет они дали более 4 тысяч спектаклей: в городе, на фронтах, в госпиталях. На заработанные выступлениями деньги коллектив театра купил для фронта три танка, а также совершал перечисления в фонд обороны.
В 1946 и 1987 году театр удостаивался Государственной премии СССР. В 1962 году он был награждён орденом Трудового Красного Знамени. В 1966 году театр стал академическим. В конце 1970-х была выполнена реконструкция театра. Он был значительно расширен за счет заднего пристроя.
К юбилею Оперного театра в 2011-12 гг. была проведена реконструкция, в ходе которой строители постарались вернуть театру его исторический облик. Сейчас зал театра вмещает 914 человек (что, между прочим, меньше, чем при открытии).
