Nhà hát Opera được thiết kế theo phong cách hiện đại, mỗi mái nhà lớn hình vỏ sò của nó đều được làm từ bê tông khối và mỗi vỏ đều lấy từ một hình cầu với bán kính bằng nhau tạo nên các mái vòm của cả cấu trúc. Mái của tòa nhà được bao phủ bằng hàng triệu những viên ngói trắng mềm mại bóng loáng và những viên ngói màu kem phi bóng đều làm ở Thụy Điển. Nhà hát được đỡ bằng 580 dải bê tông nằm chìm 25 m dưới mực nước biển. Điện năng sử dụng được truyền tải bằng 654 kilomet dây cáp điện, tương đương với năng lượng đủ cho cả một trị trấn với 25,000 dân.
Nằm ở dưới chân khu trung tâm thương mại Sydney, nhà hát Opera cho người ta cảm giác được bước chân vào một nơi rất quan trọng. Kính cũng là một thành phần quan trọng của thiết kế nhà hát. Nhà hát chiếm 1.8 hecta vùng đất đẹp nhất của Sydney ở Bennelong Point. Được nước bao quanh và không có những tòa nhà lớn bên cạnh nên ánh sáng cho nó khá tốn kém.
Nhà hát Opera Sydney do kiến trúc sư 39 tuổi Dane Jorn Utzon thiết kế năm 1957 nhưng tòa nhà được khánh thành năm 1973. Vị kiến trúc sư này đã phải rời bỏ nước Úc trong sự căm phẫn của mọi người vào năm 1966. Trong nhiều năm, tên ông cũng không bao giờ được nhắc tới. Nhưng gần đây, người ta đã xem xét lại việc này. Năm 2003, Utzon đã vinh dự được trao tặng huy chương danh giá của nước Úc và đoạt giải thưởng Pritzker Prize-giải thưởng kiến trúc cao nhất nước Úc.