В качестве центрального сооружения на главной площади города Новосибирска уже в 30-х годах был определен Дом науки и техники (ДНК). В комплекс ДНК, помимо театра, должны были войти научно-исследовательский институт с лабораториями и конференц-залами, краевой музей производительных сил Сибири с научными кабинетами и картинная галерея. Зал театра вместимостью в 2100 человек должен был одновременно служить местом работы краевых конференций и съездов. В ходе конкурсных разработок проект Дома науки и техники был ограничен проектом Театра оперы и балета. Здание театра строилось в течение всех 30-х годов. А в тяжёлые годы Великой Отечественной войны строительство было завершено. Несмотря на сложность внешней декоративной оболочки сооружения, здание театра в силу его масштаба и профессионализма архитектуры является одним из ведущих и лучших в Новосибирске. Архитектурная культура и высокие инженерные достоинства здания сделали его известным в стране. Знаменит купол его (гладкая оболочка вращения) диаметром 55,5 м, имеющий толщину в среднем всего лишь 8 см.