Fue fundada en 1828 por una sociedad anónima de ciudadanos de Arezzo, que más tarde tomó el nombre de Accademia Teatrale Petrarca. El proyecto se encargó al ingeniero Vittorio Bellini y la construcción comenzó en 1830. El teatro se inauguró tres años después, el 21 de abril de 1833, con una representación de Anna Bolena con música de Donizetti y un baile en cinco actos titulado Alessandro da Palermo. El éxito de estas primeras representaciones, gracias a la habilidad de los actores Marianna Brighenti y Luigi Biondini y a las apreciadas cualidades del escenógrafo Gianni di Firenze y del empresario Giuseppe Feroci, marcó el primer logro importante en la historia artística de la ciudad y de su nuevo teatro. La estructura del primer teatro, llamado inicialmente Teatro Regio y posteriormente Regio Teatro Petrarca, tenía forma de herradura, con un hermoso escenario y cuatro gradas de palcos. En 1939, la planta baja, diseñada por el ingeniero Lorenzo Materassi, se inauguró con pequeñas fiestas y se instaló el telón pintado por Angiolo Sarri que representa a Petrarca recibido en Arezzo en 1350 con todos los honores. El busto de mármol esculpido por Benedetto Mori a la entrada de la platea data de 1835. A lo largo de los años se sucedieron diversas obras de renovación y embellecimiento. Entre 1881 y 1882, el ingeniero Carlo Gatteschi aumentó el número de palcos, reestructuró el palco real, decoró las paredes, el teatro de la ópera y renovó la tapicería, colocó nuevos aseos, renovó el patio de butacas, así como otras renovaciones y mejoras importantes. El edificio de entrada al teatro se construyó en 1892 y 1893 según un proyecto del ingeniero Alessandro Maraghini, quien también transformó la cuarta grada de palcos en una galería y realizó otras importantes obras de construcción y restauración como el entresuelo y el café interior, así como el escenario, los camerinos, la platea, la orquesta y las salidas de emergencia.