Sorto per volontà di Vittorio Amedeo II, che volle dotare la città di un nuovo teatro lirico, l'edificio fu progettato da Filippo Juvarra, ma costruito solo nel 1738 da Benedetto Alfieri con diverse modifiche. In meno di due anni il teatro fu completato (1740) con accorgimenti tecnici così innovativi da comparire nelle tavole illustrate dell'Encyclopédie francese (1752-72). Dopo l'incendio del 1936 è stato ricostruito, con l'asse ruotato di 90°, da Carlo Mollino e Marcello Zavellani Rossi (1965-73). La volta è affrescata da Sebastiano Galeotti e il palcoscenico per dimensioni è il secondo in Europa, dopo quello dell'Opéra-Bastille di Parigi.