A partir de mediados del s. XVII, durante el reinado de Leopoldo I, empieza a ser habitual que se represente ópera italiana en la corte de Viena, con la ayuda de diferentes compositores y libretistas traídos de Italia para tal fin. Las óperas eran interpretadas por los miembros de la Hofkapelle (Capilla de la Corte), que también se ocupaba de la música litúrgica y de amenizar los banquetes de la corte.

Desde 1741 las representaciones comenzaron a darse en el nuevo Burgtheater de la Michaelerplatz. Alrededor de 1776, el emperador José II decreta la "Libertad teatral" (Schauspielfreiheit) en Viena, que supone el final del monopolio de la corte sobre los espectáculos teatrales. A partir de ese momento permite que otras compañías utilicen el Burgtheater o el Kärntentortheater para organizar sus propios espectáculos. El propio José II asume la gestión de los teatros. Al mismo tiempo, comienza a favorecer la representación de obras en idioma alemán, frente al monopolio italiano. Esta fue la situación que favoreció la composición y el estreno de diversos Singspiele, como, entre otros, El rapto en el Serrallo, de W.A. Mozart.

Al principio del s. XIX los teatros de la corte siguieron manteniendo su posición predominante en la escena musical vienesa, porque eran los únicos que podían asumir el montaje de las nuevas óperas románticas, que comenzaban a llegar desde Italia y Francia. En esa época la mayoría de las representaciones se producía en el Kärntentortheater, cuya gestión se cedía a sucesivos empresarios, por lo general italianos. En 1854 Carl Eckert se convirtió en el primer director de la Ópera Imperial que también ostentaba el cargo de director musical.

Al decretarse la demolición de la vieja muralla de Viena, y el trazado de la moderna Ringstraße, se decidió la construcción del nuevo teatro. Construida en 1869 sobre el antiguo teatro de la Ópera de la corte por August von Siccardsburg y Edgard van der Müll con artificiosas pero eficaces formas que evocan la arquitectura del renacimiento. Moritz von Schwindt diseñó los frescos de la galería central con escenas de la Flauta Mágica de W.A. Mozart. El imponente grupo de Pegaso en la cornisa principal, así como las estatuas alegóricas de bronce de la galería son obras de Ernst Hähnel. La Staatsoper fue inaugurada el 25 de mayo de 1869 con la representación de Don Giovanni, de W.A. Mozart.

La nueva casa de ópera permitió el rápido desarrollo de la compañía, que alcanzó una primera edad de oro durante el mandato de Wilhelm Jahn (de 1881 a 1897) qué compartió la dirección musical con Hans Richter. Gustav Mahler es otro de los muchos ilustres directores que trabajaron en Viena. Durante el desempeño de su cargo (de 1897 a 1907) Mahler cultivó una nueva generación de cantantes, tales como Anna Bahr-Mildenburg, Selma Kurz y Leo Slezak y reclutó un escenógrafo (Alfred Roller) que reemplazara los decorados históricos por otros más concordes con los modernistas gustos del Jugendstil.

Durante la Segunda Guerra Mundial, el 12 de marzo de 1945, el edificio sufrió un bombardeo aéreo y posteriormente un incendio que destruyó totalmente el escenario y la sala de espectadores. Casi todo el decorado y los apoyos para más de 120 óperas con cerca de 150.000 trajes resultaron destruidos. Sólo la fachada principal, la gran escalera y el vestíbulo con los frescos de Schwind se salvaron. La Staatsoper se albergó temporalmente en el Theater an der Wien y en la Volksoper. El teatro reconstruido, con 2.284 plazas (en lugar de las 2.881 originales), se reabrió el 5 de noviembre de 1955, poco después de la firma del tratado que restableció a Austria como estado independiente, con la representación de la ópera de Beethoven Fidelio dirigida por Karl Böhm.