Строительство театра началось в 1667 году по инициативе городского управления. В ту пору Гамбург был одним из богатейших немецких городов, к тому же он не был затронут Тридцатилетней войной. Местные власти обладали достаточным количеством средств для постройки собственной оперной сцены, тем более что опера (жанр, имеющий итальянское происхождение) становилась все популярнее.
В 1678 году оперный театр был открыт. В отличие от других оперных театров Гамбургский не был придворным, театр зависел не от пристрастий двора, а от вкусов протестантского среднего класса и духовенства, что нашло отражение в его репертуаре. Однако, пережив непродолжительный расцвет на рубеже XVII-XVIII, немецкое оперное искусство быстро пришло в упадок, и в 1738 году театр прекращает свое существование. Советский музыковед Вера Галацкая отмечала:
В первое десятилетие XVIII века гамбургская опера достигла зенита. Соревнуясь с молодым Генделем, Кайзер пишет оперы «Октавия» (1705), «Нерон» (1706), которые считаются его лучшими творениями. Но тот же Кайзер во многом был повинен в упадке и конечном развале оперного дела. Когда к нему в 1702 году перешло управление театром, то за несколько ближайших лет неумелым руководством и расточительностью он довел предприятие до банкротства. Кайзеру пришлось бегством спасаться от наседавших кредиторов, само существование оперного театра было поставлено под угрозу. Театр удалось сохранить, но то, что раньше имело характер опасных симптомов, превратилось в черты явной деградации. Уже в последние годы творческой деятельности Кайзера в Гамбурге немецкая опера стала утрачивать свою самобытность. Усиливалось увлечение иноземным искусством...
Несколько десятилетий на его сцене выступают преимущественно гастролирующие итальянские труппы. В 1763 году деревянное здание театра оказывается окончательно разрушенным. В новом здании Городского театра, построенном в 1766 году, стали ставить как музыкальные, так и драматические спектакли.
На рубеже XIX-XX веков в театре работает множество замечательных мастеров, в том числе великий композитор и дирижер Густав Малер:
С 20 лет жизнь Малера неразрывно связана с дирижерской работой. Сначала - оперные театры небольших городков, но уже вскоре - крупнейших музыкальных центров Европы: Праги (1885), Лейпцига (1886-88), Будапешта (1888-91), Гамбурга (1891-97).
Во время Второй Мировой оперный театр был разрушен. Новый театр был возведен на его месте уже в 1950-ые годы.
На сегодняшний день в опере выступают выступают артисты со всего света, а также ставятся оперы самых разных композиторов, в том числе Чайковского и Мусоргского. Помимо главной сцены, спектакли проходят на дополнительной сцене, предназначенной для выступлений молодых исполнителей.