Theo lịch sử, Nhà hát Lớn Hà Nội được xây dựng từ năm 1901, trên một vùng đầm lầy thuộc đất của hai làng Thạch Tần và Tây Luông thuộc Tổng Phúc Lân, huyện Thọ Xương. Việc xây dựng được kéo dài đến năm 1911 mới hoàn thành. Kinh phí xây dựng nhà hát được duyệt là 2.000.000 franc Pháp (hơn 8,2 tỷ đồng) - một khoản tiền rất lớn vào thời đó.
Nhà hát lớn Hà Nội được xây dựng theo mẫu Nhà hát Opéra Garnier ở Paris, nhưng mang tầm vóc nhỏ hơn và sử dụng các vật liệu phù hợp với điều kiện khí hậu địa phương. Từ đó đến nay, Nhà hát Lớn đã qua một lần trùng tu vào năm 1995 và hoàn thành vào năm 1997.
Hiện nay, Nhà hát Lớn Hà Nội vẫn giữ được nguyên kiến trúc phương Tây đặc trưng.
Công trình có chiều dài 87 mét, bề ngang trung bình 30 mét, phần đỉnh mái cao nhất cao 34 mét so với nền đường và diện tích xây dựng khoảng 2600 mét vuông.
Có điều ít người biết đến đó là trong Nhà hát Lớn Hà Nội một số chi tiết trang trí được làm bằng vàng khối.
Hệ thống đèn chùm treo trên cao được mạ một lớp vàng theo công nghệ mới.
Bên trong Nhà hát có sân khấu rộng và một phòng khán giả rộng 24x24m, có tổng số ghế cả ba tầng là 598 ghế. Sàn phòng khán giả được lát bằng gạch chất lượng cao và trải thảm chống cháy. Ghế ngồi được thiết kế theo phong cách cổ điển Pháp thế kỷ XIX.
Phòng khán giả được trang trí cầu kỳ với những hàng cột thức Corinth đỡ một vòm trần rực sáng bởi những bức bích hoạ đầy màu sắc đan xen với những hình đắp nổi bằng thạch cao cùng một chùm đèn pha lê lớn được dát vàng.
Phòng gương (phòng Khánh tiết) dài 20.5m, rộng 19m. Từ khi đất nước độc lập đến nay, phòng đã tiếp đón nhiều nguyên thủ quốc gia và các nhân vật có tầm ảnh hưởng lớn trên thế giới như: Tổng thống V.Putin, Tổng thống Bill Clinton, Vua và Hoàng hậu Thuỵ Điển, Chủ tịch Microsoft Bill Gates...
Ngày 6/9, Ban Quản lý Nhà hát Lớn Hà Nội đã chính thức mở tour tham quan kết hợp xem chương trình biểu diễn nghệ thuật tại đây.
Tour tham quan “Lịch sử, kiến trúc và nghệ thuật truyền thống” tại công trình văn hóa, kiến trúc đặc sắc Nhà hát Lớn sẽ mở cửa từ 10h30 đến 12h vào thứ hai và thứ sáu hằng tuần, giá vé là 400.000 đồng/lượt.