Il a été fondé en 1828 par une société anonyme de citoyens d'Arezzo, qui a ensuite pris le nom d'Accademia Teatrale Petrarca. Le projet est confié à l'ingénieur Vittorio Bellini et la construction commence en 1830. Le théâtre est inauguré trois ans plus tard, le 21 avril 1833, avec une représentation d'Anna Bolena mise en musique par Donizetti et un bal en cinq actes intitulé Alessandro da Palermo. Le succès de ces premières représentations, grâce à l'habileté des acteurs Marianna Brighenti et Luigi Biondini et aux qualités appréciées du scénographe Gianni di Firenze et de l'impresario Giuseppe Feroci, a marqué la première réalisation importante dans l'histoire artistique de la ville et de son nouveau théâtre. La structure du premier théâtre, initialement appelé Teatro Regio puis Regio Teatro Petrarca, était en forme de fer à cheval, avec une belle scène et quatre niveaux de loges. En 1939, le rez-de-chaussée, conçu par l'ingénieur Lorenzo Materassi, est inauguré à l'occasion de petites festivités et le rideau peint par Angiolo Sarri représentant Pétrarque accueilli à Arezzo en 1350 avec tous les honneurs est installé. Le buste en marbre sculpté par Benedetto Mori à l'entrée des stalles date de 1835. Divers travaux de rénovation et d'embellissement se sont succédé au fil des ans. Entre 1881 et 1882, l'ingénieur Carlo Gatteschi a augmenté le nombre de loges, restructuré la loge royale, décoré les murs, l'opéra et renouvelé la tapisserie, mis en place de nouvelles toilettes, rénové les stalles, ainsi que d'autres rénovations et améliorations importantes. Le bâtiment d'entrée du théâtre a été construit en 1892 et 1893 selon un projet de l'ingénieur Alessandro Maraghini, qui a également transformé le quatrième niveau de loges en galerie et réalisé d'autres travaux importants de construction et de restauration tels que la mezzanine et le café interne, ainsi que la scène, les loges, les stalles, l'orchestre et les sorties de secours.