Năm 1898, theo lệnh của Thống soái Hoeffet, một nhà hát được khởi công xây dựng, đó là nhà hát thành phố hiện nay. Công trình do kiến sư Eugene Feret thiết kế, Ernest Guichard thi công, được đánh giá là một công trình văn hóa tiêu biểu và tốn kém nhất Sài Gòn thời Pháp thuộc.
Trên diện tích 2016m2, nhà hát được xây dựng với kết cấu tường gạch trên bộ khung cột thép và vòm mái khán phòng bằng thép của công ty Gustave Eiffel đưa từ Pháp sang. Nhà hát được thiết kế theo tiêu chuẩn kinh điển của nhà hát châu Âu, các thành phần kiến trúc được tạo thành hình khối, bố trí cân đối dối xứng nhau qua trục dọc. Mái ngói có dạng mái gãy, các thức cột mang phong cách tiêu biểu của kiến trúc Hy Lạp, La Mã cổ điển. Mặt tiền nhà hát chịu ảnh hưởng nghệ thuật khá rõ nét của nhà hát Petit Palais cất cùng năm tại Paris. Các mô-tip trang trí phỏng theo phong cách trang trí các nhà hát Pháp thế kỷ 19 cũng được đặt làm từ Pháp. Đặc biệt nhà hát là công trình duy nhất ở thành phố Hồ Chí Minh được lợp bằng ngói đá đen. Chiều cao từ mặt đất đến đỉnh của nhà hát là 22,6m, chia làm năm tầng: tầng trệt, tầng một, tầng hai, tầng ba và tầng áp mái, riêng khối khán phòng và sân khấu được thiết kế thông tầng.

Ngày 1 tháng 1 năm 1900 (có người cho là ngày 17 tháng 1) nhà hát tổ chức buổi trình diễn đầu tiên với đội ngũ diễn viên chủ yếu từ Paris sang. Phần lớn khán giả là người Pháp, người Âu. Các vở diễn thường là kịch nói, nhạc kịch bằng tiếng Pháp. Có lẽ vì vậy mà nhà hát được gọi là nhà hát Tây.
Lúc đầu chỉ thỉnh thoảng mới có biểu diễn vì không có nghệ sĩ. Từ cuối năm 1918, các đoàn hát Việt Nam bắt đầu được thuê nhà hát để tổ chức biểu diễn.
Năm 1950, nhà hát được chính phủ Trần Trọng Kim cải tạo lại để làm trụ sở Hạ nghị viện của Quốc hội. Từ đó cho đến năm 1975, chính quyền Ngô Đình Diệm rồi Nguyễn Văn Thiệu tiếp tục đặt trụ sở Hạ nghi viện Quốc hội tại đây.
Sau ngày 30 tháng 4 năm 1975 nhà hát được trả lại đúng chức năng ban đầu… Không chỉ là nơi thường xuyên diễn ra các buổi biễu diễn nghệ thuật, nhiều sự kiện liên quan đến lĩnh vực văn hóa, xã hội… cũng được tổ chức tại nhà hát.
Đầu tháng 9 năm 1999, sau khi được chính quyền thành phố Lyon của Pháp hỗ trợ lắp đặt xong hệ thống chiếu sáng nghệ thuật và hệ thống âm thanh, ánh sáng sân khấu, Nhà hát thành phố thường xuyên hoạt động với nhiều chương trình nghệ thuật mang đậm tính dân tộc, những ca khúc vượt thời gian, chương trình biểu diễn thiết kế thời trang của các nhà tạo mẫu trẻ…Chủ nhật hàng tuần chương trình hòa tấu nhạc kèn được tổ chức trước tiền sảnh nhà hát.
Nhà hát Thành phố Hồ Chí Minh được Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch xếp hạng di tích
kiến trúc nghệ thuật quốc gia theo Quyết định số 1209/QĐ-BVHTTDL ngày 29 tháng 3 năm 2012.