Byggnaden tjänstgjorde från början som ett planetarium – därav salongens kupolformade tak. Byggnaden uppfördes 1944 och kallades då Planetariet. Det utrustades med ett stjärnsystem där man genom olika ljuskombinationer bland annat kunde se hur stjärnorna stod vid tiden för Jesu födelse.
1947 omändrades byggnaden till teater av arkitekten Axel Johnson och scenografen Birgit Afzelius-Wärnlöf. Salongen rymde då 319 personer, och scenen var sju meter bred och tre meter djup. Den förste teaterchefen var Ernst Eklund som tidigare drivit privatteater i Stockholm. Lisebergsteatern invigdes 1 maj 1948 med komedin Han träffas inte här. Lisebergsteatern etablerades snabbt som en nöjesteater med komedier och revyer på repertoaren. Eklund efterträddes av Per-Axel Branner som drev teatern under sju säsonger, då 13 pjäser gavs.
År 1959 övertogs teatern av Gösta Bernhard, och hans första pjäs var Råttfällan med Gunnar Hellström i huvudrollen. Gösta Bernhard kom att bli Lisebergsteatern trogen fram till 1972 och hann spela sju komedier och tre revyer. En av Bernhards största framgångar på Liseberg var komedin Plaza Suite med Siv Ericks som spelades inte mindre än 180 gånger 1969.
Hagge Geigert som etablerat sig som revyförfattare i Uddevalla gästspelade med sin revy Blågula Svea på Lisebergsteatern 1965. Han återkom året därpå med Livet är en bulle. Därefter blev Hagges revy en årlig tradition som pågick fram till mitten av 1980-talet. Under några år delades Lisebergsteatern mellan Geigert och Bernhard. Hagge Geigerts revyer ersattes 1987 av farser och komedier, fortfarande under Hagges ledning. Den första var Arsenik och gamla spetsar med Laila Westersund och Inger Hayman i rollerna som de mordiska gamla tanterna. Hagges sista uppsättning hette Prazzel och spelades 1997.
Efter den långvariga Hagge-epoken tog skådespelarna Ulf Dohlsten och Puck Ahlsell över verksamheten på Lisebergsteatern, och efter några säsonger med dåliga publiksiffror valde de att sluta.
Inför säsongen 2010 byggdes Lisebergsteatern ut med en ny foajé.[1] Den stora kupolbyggnaden fick då sällskap av tre mindre kupolbyggnader.[2] Antalet platser inne i teatern utökades samtidigt med 72 stycken till totalt 521.[3]