Clădirea Operei a fost construită la începutul secolului al XX-lea, între anii 1904 -1906, de către firma vieneză de renume mondial, specializată în proiectarea şi construirea de teatre de operă - FELLNER & HELMER, constituind din punct de vedere arhitectonic o tentativă de introducere a unui stil secesionist uşor barochizant.

Faţada are intrarea pe trei portaluri cu arc şi prezintă un parter în care sunt practicate nişe cu statui - ”Thalia” şi ”Eutherpe”, realizate de Vasile Rus Batin, amplasate în 1990 şi continuă cu un etaj şi atică. Câmpurile laterale sunt surmontate de câte un turn ce reprezintă fiecare un car tras de trei lei şi o figură alegorică cu ramură de palmier. Cel central are un fronton (în segment de arc) cu o liră. Monumen-talitatea este subliniată de pregnanţa unor coloane ionice, iar nota distinctivă
i-o conferă fereastra elipsoidală (de tip secesionist) în formă de scoică.

Interioarele sunt somptuos decorate într-un stil numit în epocă neo-baroc dar care poartă puternic amprenta Secesionului atunci la apogeul dezvoltării. Holul, spaţios, este ritmat printr-o alternanţă de suporturi reunite prin arcuri ce lasă liber spaţiul central articulat printr-o scară impresionanta - scara de onoare - flancată de lampadare de bronz, ce duce la loji. Ferestrele, înalte, într-un stil barochizant, ghirlandele şi volutele aurite şi toată decoraţia în relief a holului indică inspiraţia secesionistă. Sala, cu o capacitate de 900 de locuri are stal şi trei ranguri fiind un model clasic al teatrului baroc, cu cariatide care susţin lojile; are suprafeţele împânzite cu elemente vegetale sinuos desenate, aurite, ce ţin de repertoriul barocului decorativ. Candelabrul central executat de firma budapestană Ganz&Co are un sistem de coborâre cu roata dinţată cu cremalieră ce se află în podul cu structura metalică. Scena tipică de operă, cu o deschidere de zece metri, este prevăzută cu fosa pentru orchestră. Ca măsuri de siguranţă împotriva incendiilor, este prevăzută cu o cortină de fier pictată şi cu sistem de declanşare a ploii artificiale.

În anul 1958, se realizează extinderea clădirii dotând-o cu noi spaţii de repetiţii, cum este scena mică - o sală de repetiţii dotată cu fosa pentru orchestră, precum şi sala de studiu, foaierele şi anexele aferente necesare activităţii ansamblului de balet ş.a. Noile faţade vor prelua întocmai stilul teatrului iniţial. În anii ’75 -’76 au avut loc lucrări de restaurare completă a clădiri atât în exterior cât şi în interior cu refacerea mobilerului sălii şi a ornamentaţiilor în aur.

Arhitectural, edificiul prezintă asemănări, atât în interior cât şi în exterior cu alte câteva dintre cele patruzeci şi opt de teatre construite de firma FELLNER & HELMER: foaierul cu cel al Teatrului din Karlsbad (Karlovy Vary), turnurile cu Teatrul Naţional din Sofia, câmpul central cu cel al Operei din Cernăuţi, iar în ansamblu, cu Teatrul din Fürth - Germania (Bavaria). Interiorul este foarte asemănător cu cel al Operei din Iaşi, dar acesta din urmă are doar un singur rang de loje şi stal.

Edificiul Operei Naţionale Române şi al Teatrului Naţional din Cluj-Napoca face parte din patrimoniul cultural naţional, fiind clădire monument istoric şi de artă, în atenţia UNESCO pentru monumentele special protejate.