Sie wurde 1828 von einer anonymen Gesellschaft von Bürgern aus Arezzo gegründet, die später den Namen Accademia Teatrale Petrarca annahm. Das Projekt wurde dem Ingenieur Vittorio Bellini anvertraut und der Bau begann 1830. Drei Jahre später, am 21. April 1833, wurde das Theater mit einer Aufführung von Anna Bolena in der Musik von Donizetti und einem Ball in fünf Akten mit dem Titel Alessandro da Palermo eingeweiht. Der Erfolg dieser ersten Aufführungen, der dem Können der Schauspieler Marianna Brighenti und Luigi Biondini und den geschätzten Qualitäten des Bühnenbildners Gianni di Firenze und des Impresarios Giuseppe Feroci zu verdanken war, markierte den ersten bedeutenden Erfolg in der Kunstgeschichte der Stadt und ihres neuen Theaters. Die Struktur des ersten Theaters, das zunächst Teatro Regio und später Regio Teatro Petrarca hieß, war hufeisenförmig, mit einer schönen Bühne und vier Logenrängen. Im Jahr 1939 wurde das von Ingenieur Lorenzo Materassi entworfene Erdgeschoss mit kleinen Feierlichkeiten eingeweiht und der von Angiolo Sarri gemalte Vorhang, der Petrarca darstellt, der 1350 mit allen Ehren in Arezzo empfangen wurde, wurde angebracht. Die von Benedetto Mori geschaffene Marmorbüste am Eingang zum Parkett stammt aus dem Jahr 1835. Verschiedene Renovierungs- und Verschönerungsarbeiten folgten im Laufe der Jahre aufeinander. Zwischen 1881 und 1882 vergrößerte der Ingenieur Carlo Gatteschi die Anzahl der Logen, baute die königliche Loge um, dekorierte die Wände und das Opernhaus, erneuerte die Polsterung, richtete neue Toiletten ein, renovierte das Parkett und führte weitere bedeutende Renovierungen und Verbesserungen durch. Das Eingangsgebäude des Theaters wurde in den Jahren 1892 und 1893 nach einem Projekt des Ingenieurs Alessandro Maraghini errichtet, der auch die vierte Reihe der Logen in eine Galerie umwandelte und weitere wichtige Bau- und Restaurierungsarbeiten wie das Zwischengeschoss und das interne Café sowie die Bühne, die Garderoben, das Parkett, das Orchester und die Notausgänge ausführte.