Per il teatro fu scelta un’area posta tra il nucleo antico della città e la nuova espansione settentrionale, quasi a voler sancire la continuità storica tra le due zone. 

Il teatro si fece posto tra gli antichi quartieri attraverso radicali demolizioni che interessarono, oltre a tratti della cinta muraria, il quartiere degli aragonesi, ad occidente, ed i complessi monastici di San Giuliano e delle Stimmate. Il progetto vincitore del concorso, bandito nel 1864, fu quello di Giovan Battista Filippo Basile. Il teatro Massimo Vittorio Emanuele copre un’area di mq 7.730 ed è stimato il terzo teatro in Europa per estensione, dopo l’Operà National di Parigi e il Wiener Staatsoper di Vienna, capacità e requisiti tecnici. 

L’ingresso è caratterizzato da un colonnato esastilo su una monumentale gradinata; sulle sponde delle scale sono due opere in bronzo che rappresentano la Tragedia, di Benedetto Civiletti, e la Lirica, di Mario Rutelli. Compositamente il teatro presenta un corpo a due piani, disposto attorno alla sala, dietro cui si sviluppa il palcoscenico; due vestiboli circolari sporgono lateralmente. La sala, coperta da cupola, ed il palco, con tetto a falde, si innalzano esibendo la loro autonomia formale rispetto al contesto dell’edificio. La monumentalità dell’organismo architettonico fu assicurata dalla scelta dello stile classico “corinzio-italico”. 

Il teatro fu compiuto in più di vent’anni, dal 1875 al 1897; morto il progettista nel 1891, l’opera venne ultimata dal figlio Ernesto Basile a cui si deve la definizione esterna e la direzione delle opere di finitura interna. Queste comprendono l’arredo del vasto vestibolo d’ingresso, dove è posto il busto di Vincenzo Bellini, il fastoso allestimento del palco reale, della sala e dei cinque ordini di palchi. La volta della sala fu affrescata da Ettore De Maria Bergler e Rocco Lentini. 

Nel 1997 venne riaperto dopo un lunghissimo periodo d'abbandono iniziato nel 1974 per motivi di restauro procrastinato. Nel 1990 il teatro è stato lo scenario di alcune riprese del film Il padrino - Parte III di Francis Ford Coppola, con Al Pacino, in cui il Padrino Michael Corleone si reca a Palermo per assistere al debutto del figlio nella Cavalleria rusticana di Pietro Mascagni.