悉尼歌剧院是从50年代开始构思兴建，1955年起公开搜集世界各地的设计作品，至1956年共有32个国家233个作品参选，后来丹麦建筑师Jorn Utzon的设计屏雀中选，共耗时16年、斥资1200万澳币完成建造，为了筹措经费，除了募集基金外，澳洲政府还曾于1959年发行悉尼歌剧院彩券。
在建造过程中，因为改组后的澳洲新政府与Jorn Utzon失和，使得这位建筑师愤而于1966年离开澳洲，从此再未踏上澳洲土地，连自己的经典之作都无法亲眼目睹。之后的工作由澳洲建筑师群合力完成，包括Peter Hall、Lionel Todd与David Littlemore等三位，悉尼歌剧院最后在公元1973年10月20日正式开幕。
悉尼歌剧院的外观为三组巨大的壳片，耸立在一南北长186米、东西最宽处为97米的现浇钢筋混凝土结构的基座上。第一组壳片在地段西侧,四对壳片成串排列,三对朝北,一对朝南,内部是大音乐厅。第二组在地段东侧，与第一组大致平行,形式相同而规模略小，内部是歌剧厅。第三组在它们的西南方，规模最小，由两对壳片组成,里面是餐厅。其他房间都巧妙地布置在基座内。整个建筑群的入口在南端,有宽97米的大台阶。车辆入口和停车场设在大台阶下面。
歌剧院整个分为三个部分：歌剧厅、音乐厅和贝尼朗餐厅。歌剧厅、音乐厅及休息厅并排而立，建在巨型花岗岩石基座上，各由4块巍峨的大壳顶组成。这些“贝壳”依次排列，前三个一个盖着一个，面向海湾依抱，最后一个则背向海湾侍立，看上去很象是两组打开盖倒放着的蚌。高低不一的尖顶壳，外表用白格子釉磁铺盖，在阳光照映下，远远望去，既象竖立着的贝壳，又象两艘巨型白色帆船，飘扬在蔚蓝色的海面上，故有“船帆屋顶剧院”之称。那贝壳形尖屋顶，是由2194块每块重15.3吨的弯曲形混凝土预制件，用钢缆拉紧拼成的，外表覆盖着105万块白色或奶油色的瓷砖。
据设计者晚年时说，他当年的创意其实是来源于橙子。正是那些剥去了一半皮的橙子启发了他。而这一创意来源也由此刻成小型的模型放在悉尼歌剧院前，供游人们观赏这一平凡事物引起的伟大构想。