
Architektura divadla vychází z novorenesančního pojetí, zatímco interiér byl řešen v dekorativně bohatém neorokoku. Budova je volně stojící, její hlavní průčelí je komponováno kolem převýšeného středního rizalitu s otevřeným portikem. Nad ním se nachází terasa nesená šesticí kompozitních sloupů a mohutný trojúhelný štít se sochařskou kompozicí. V době svého vzniku patřila budova díky rozměrnému jevišti a kapacitě hlediště k největším divadelním stavbám v Praze.
Na plastické výzdobě se podílel především Theodor Friedl. Ústřední kompozice tympanonu představuje alegorii divadla a umění: básník přebírá lyru z rukou mrtvého Orfea a na Pegasovi směřuje k věčné slávě. Na vrcholu štítu stojí okřídlená Fáma s trubkou, na nárožních pylonech jsou řecké vozy tažené pantery; na jednom je Dionýsos, na druhém Thálie. Friedl vytvořil také další plastickou výzdobu budovy. Původní oválné niky nad okny foyeru obsahovaly busty Goetha, Schillera a Mozarta, jejichž autorem byl sochař Otto Mentzel. Tyto busty byly po druhé světové válce odstraněny v rámci poválečných protiněmeckých zásahů; při rekonstrukci byly nahrazeny replikami.
Významnou součástí interiéru jsou malířské práce Eduarda Veitha, který vytvořil původní malovanou oponu a osm nástropních obrazů. Nástropní malby s bukolickými motivy jsou zasazeny do bohatých rokokových rámů a jejich ústředním tématem je Alegorie umění a Duch dramatu. Původní Veithova opona zobrazovala personifikace ctností, neřestí a vášní, které předstupují před dramatického básníka. Po druhé světové válce se opona ztratila, pravděpodobně v souvislosti s poválečnými zásahy do německého vybavení divadla. Pro znovuotevření po rekonstrukci v roce 2020 vznikla podle dochovaných fotografií a původního návrhu její nová kopie, kterou vytvořil Martin Černý se spolupracovníky.
Interiér hlediště je koncipován jako neorokokový prostor s bohatě členěnými lóžemi, dekorativními prvky, štukovou ornamentikou a malovanými stropy. Historická výzdoba byla významně obnovena při poslední generální rekonstrukci v letech 2016–2019. Restaurátoři tehdy čistili Veithovy nástropní malby, obnovovali původní dekorativní prvky a zároveň modernizovali technické vybavení. Budova byla znovu otevřena 5. ledna 2020, přesně 132 let po zahájení provozu Nového německého divadla.
K jeho nejvýraznějším osobnostem patřili dirigenti a šéfové opery Gustav Mahler, Alexander Zemlinsky a Georg Széll, hostovali zde Richard Strauss, Erich Kleiber, Otto Klemperer a vystoupil také Enrico Caruso. Zemlinsky současně rozšířil původně převážně německý a wagnerovský repertoár o české opery. Z významných premiér lze uvést především světovou premiéru opery Tiefland (Nížina) Eugena d’Alberta v roce 1903 a premiéru Schönbergových orchestrálních písní op. 8 v roce 1914. Ve 30. letech, kdy v Německu sílil nacismus, se divadlo stalo útočištěm umělců, kteří byli kvůli židovskému původu nebo politickým postojům z německého kulturního života vytlačováni. Současně však rostlo napětí mezi českým a německým obyvatelstvem a po Mnichovské dohodě, při poklesu návštěvnosti a zhoršení finanční situace, ukončil Německý divadelní spolek v září 1938 činnost. Za okupace byla budova přejmenována na Deutsches Opernhaus. Zpočátku sloužila především politickým shromážděním NSDAP a příležitostným vystoupením souborů z Německa; v listopadu 1940 zde například vystoupili Berlínští filharmonikové za přítomnosti Josepha Goebbelse. Pravidelný provoz byl obnoven až v sezoně 1942/43 operetním souborem, v následující sezoně zde působil také evakuovaný operní soubor z Duisburgu. Na podzim 1944 byl divadelní provoz v Protektorátu ukončen. Po osvobození v květnu 1945 budovu převzali čeští divadelníci kolem Aloise Háby, Václava Kašlíka a Antonína Kurše a založili zde Divadlo 5. května. V letech 1946–1948 zde působila Velká opera 5. května, spojená také s režiséry Alfrédem Radokem a Karlem Jernekem, dirigentem Karlem Ančerlem a začínajícím scénografem Josefem Svobodou. V roce 1948 byla scéna začleněna do Národního divadla a od roku 1949 nesla název Smetanovo divadlo; od roku 1992 fungovala jako Státní opera Praha a od roku 2012 je opět součástí Národního divadla..