История театра оперы и балета началась с того, что губернатор А. Д. Панчулидзев взялся а обустройство площади перед Верхним базаром, которая в 1810 году представляла собой пустырь. Ее в то время знали как Хлебную площадь. Саратовский губернатор Панчулидзев, большой охотник до всяческих увеселений, построил здесь для своей крепостной труппы деревянное здание театра (более похожее на «поместительный сарай»), а площадь переименовали по такому поводу из Хлебной в Театральную. Этот театр долгие годы был единственным распространителем театрального искусства в губернии. Труппа крепостных актеров играла в нем 15 лет, а потом здание театра было передано в собственность города, само здание было плохо обустроенным, сохранились в частности сведения о слабой освещённости, которую давала люстра на сальных свечах, с которых к тому же в ходе спектаклей обильно капало на зрителей, но за полвека работы он вырастил в городе настоящую «театральную публику». Давались здесь гоголевский "Ревизор", крыловские комедии, водевили Шахновского.
Первое здание театра простояло 49 лет и так обветшало, что его решено было снести и построить новое - тоже деревянное. 30 августа 1860 года на месте первого театра был возведён новый, также деревянный, но более просторный. Простояло здание лишь два года и было уничтожено пожаром, и тогда Саратовское городское общество получило Высочайшее повеление употребить из городских средств 40 000 рублей на строительство каменного здания театра (постройка в итоге обошлась – вместе с прокладкой водопровода, покупкой люстр и проч. – в 79 780 руб. 45 копеек серебром). Проект его формально подготовил губернский архитектор К.В.Тиден, но фактически автором проекта следует считать молодого в то время архитектора А.М.Салько, который и руководил строительством, завершив его в 1865 году. " Открытие состоялось 4 (16) ноября 1865 года. Изначально драматический, к 1890 году театр начал давать и оперные спектакли. Наблюдатели отмечали, что внешне это здание напоминало один из венских театров, а внутри - Московский Малый театр. Указывалось, что "внутренняя отделка соединяет в себе не так часто встречаемые простоту и изящество... Мебель приличная, освещение удовлетворительное и даже щеголевато...
Уже после постройки саратовская власть стала искать лиц, готовых взять театр в «арендное содержание». Такие желающие нашлись скоро, среди претендентов значились купец Петр Михайлович Медведев (известный драматический артист), иностранный поселянин Константин Келлер (он же известный драматический артист Берг) и многие другие, но победила заявка купца из Петербурга Осипа Шехтеля (отца будущего знаменитого архитектора Федора Шехтеля). Шехтели происходили родом из саратовских колонистов, и даже уехав в столицу, Осип Шехтель оставался одним из самых известных в Саратове купцов и домовладельцев. У него был в первый в городе винно-гастрономический магазин, гостиница, а также собственный летний театр в загородном саду (будущий театр Сервье).
В первое представление 4 ноября 1865 года в новом театре давали «Горькую судьбину» Писемского, водевиль «Муж не муж или женатый и не холостой», а также дивертисмент и танцы. В 1890 году в городском театре наряду с драматическими спектаклями прочно обосновалась опера. В разные годы играли на сцене саратовского театра выдающиеся оперные и драматические артисты России - В.Н.Андреев-Бурлак, Н.Т.Иванов-Козельский, В.Р.Комисаржевская, В.Н.Качалов и другие. Репертуар театра был представлен, преимущественно, русской и зарубежной классикой - А.Н.Островский, А.С.Грибоедов, Н.В.Гоголь, Шекспир, Шиллер, Чайковский, Мусоргский, Глинка, Верди. Труппа саратовского городского театра в России считалась одной из лучших провинциальных и получить здесь ангажемент "каждый театральный деятель почитал за огромное счастье".
Собольщиков-Самарин в своей книге мемуаров отмечал, что в Саратове от приезжей труппы обязательно требовали привозить не только драматические спектакли, но и оперу. После революции функции двух главных саратовских театров разделились. Театр на площади стал Театром оперы и балета имени Чернышевского, а бывший загородный театр Шехтеля / Сервье стал драматическим театром имени Карла Маркса (теперь – имени Слонова).
Здание саратовского городского театра немного не достояло до своего столетия. В 1962 году театр оперы и балета был полностью перестроен. Под видом реконструкции обветшавшего здания фактически было выстроено новое по проекту архитекторов Т. Г. Ботяновского, Л. И. Ячина и О. А. Гера и предстало на центральной плоащди города в нынешнем виде. В 1978 году театр приобрёл статус государственного академического. Ботяновский является автором более чем 35 зданий в Саратове (НИИ геологии и геофизики, цирк, здание издательства "Слово", ряд "сталинок").
Краеведы рассказывают почему в 1950-60-х годах преобразования со зданием назывались реконструкцией. Это было связано с запретом на строительство новых зданий театров, заново возводить тогда разрешалось только кинозалы. А фактически, речь шла о создании нового театрального здания, которое "окружило" старый городской театр, выстроенный еще в 1865 году по проекту Карла Тидена. Часть здания нового театра в процессе реконструкции, основана на фундаменте и части стен еще старого городского театра середины 19-го века. К слову, посетители театра могли всякий раз убеждаться в грандиозных масштабах того проекта с помощью специального макета, выставленного в вестибюле.
В начале 2000-х вновь зашла речь о реконструкции сильно просевшего и потрескавшегося здания. Первая версия проектно-сметной документации была подготовлена еще в 2016 году, но от нее было решено отказаться как от чрезмерно затратной. Впрочем, более конкретное исследование здания показало, что простым капитальным ремонтом здание не отделается, и потратиться на него все-таки придется. Ни одна местная компания не взялась за столь сложную работу. Осенью 2020 года к работам приступила московская компания "Адепт Строй". В ноябре она демонтировала "парадную" часть театра с Голубой гостиной. По контракту все работы должны быть завершены к концу 2022 года. Компания много работала со старинными зданиями в Москве, является один из постоянных подрядчиков ГКУ "Мосреставрация", что восстанавливает городские усадьбы 300-летнего возраста.
Архитектор Сергей Дядченко объясняет сложность работы: "Дело в том, что часть здания нового театра — а он возник в конце 50-60 годах прошлого века — в процессе реконструкции, основана на фундаменте и части стен еще старого городского театра середины 19-го века. И это оказалось слабым местом с учетом подъема подземных вод. Часть этого фундамента перестала держать нагрузку и пошли геометрические отклонения. Вся эта часть в районе Голубой гостиной стала отрываться от основного тела здания, более нового. Геометрически это не исправить. Это как Пизанская башня. И поэтому других вариантов, кроме как разобрать и сделать заново эту часть, нет. Технически это проще и надежнее".
Здание театра признано объектом культурного наследия регионального значения.