Sull'altura situata nel centro di Genova, al limite dello storico quartiere di Portoria, nel 1821 Carlo Barabino terminò l'edificazione di un grande parco cittadino, l'Acquasola, presso cui la cittadinanza divenne solita trascorrere i periodi di riposo e le passeggiate. Per completare l'offerta di intrattenimenti dell'attrazione, nel 1825 fu edificato un primo teatro in legno, subito accanto al parco, presto ribattezzato col nome di Teatro Diurno, perché attivo durante nelle ore di luce della giornata.[2]Charles Dickens lo descrisse così:
Visto il successo, sette anni più tardi, il teatro fu trasformato in un'arena aperta con circa tremila posti, con progetto di Luigi Prato.[4][2]
«Il giardino vicino, che appare fra i tetti e le case, tutto fiorito di rose rosse e fresco per le acque delle piccole fontane, è l'Acqua Sola. [...] A un tiro di sasso, così appare, siede il pubblico del Teatro Diurno: le facce rivolte da questa parte. Ma poiché il palcoscenico è nascosto, fa un effetto molto strano, non sapendone la ragione, vedere i loro volti cambiare così improvvisamente dalla serietà al riso; e, ancora più strano, sentire gli applausi ripetuti, rimbombare nell'aria serale, mentre il sipario cala.»
Fra il 1868 e il 1870, in seguito all'ampia urbanizzazione che coinvolgeva tutta la città in quei decenni, il teatro fu completamente riprogettato da Nicolò Bruno (progettista anche del Teatro Gustavo Modena e del Teatro Sociale di Camogli) e acquistato dai fratelli Chiarella.[2] Lasciato dapprima scoperto, come uso per i cosiddetti teatri "da buon tempo", fu poi nel 1895 completato con l'intallazione di una tettoia permanente in ferro.[6]
Tra i direttori d'orchestra più celebri dell'800 che hanno diretto al Politeama Genovese, il maestro Antonino Palminteri, presente sul podio nell'ottobre del 1893, portando in scena l'opera Aida di Giuseppe Verdi.[7]. Il Politeama rivaleggiava con il Teatro Carlo Felice nella stagione lirica e fu il primo teatro in città a mettere in scena un'opera di Richard Wagner.[8]
L'architetto Dante Datta firmò il progetto di ricostruzione del 1955, alloggiandolo nei fondi di una palazzina a pianta rotonda in stile neoclassico,[2] sempre dirimpetto al parco dell'Acquasola e accanto a Piazza Corvetto.
Nel 1994 terminò la gestione da parte del Teatro Stabile di Genova, e il Politeama Genovese fu acquistato dalla Politeama Spa,[2] società che vedeva tra i propri soci Savina Savini Scerni, presidente del teatro fino alla sua morte nel 2019, e Danilo Staiti, direttore artistico, presidente e legale rappresentante.
Il palcoscenico, in legno nero, ha dimensioni di 16 x 9 metri e una pendenza del 2,5%. Il boccascena ha una larghezza massima di 15 metri e un'altezza massima di 5,5 metri. Il proscenio misura 1,20 metri, con una profondità di 2,2 metri. La graticcia, alta 9,4 metri, è a doghe di metallo. I ballatoi hanno un'altezza di 6,7 metri, con una distanza fra di loro di 15 metri.[1]
Il sipario è motorizzato, a filo col proscenio.[1]