Městské divadlo na Královských Vinohradech bylo slavnostně otevřeno 24. listopadu 1907 premiérou hry Jaroslava Vrchlického Godiva. Od roku 1907 existovaly v Městském divadle na Královských Vinohradech současně dva soubory - činoherní soubor a soubor opery a operety. V roce 1919 zpěvohra z divadla odešla a Městské divadlo se stalo pouze divadlem činoherním. Městské divadlo mělo vždy výborné herce a herečky, k významným hereckým osobnostem tohoto období patřili například Václav Vydra, Jaroslav Vojta a další.
Po sloučení Královských Vinohrad s Prahou dne 5. února 1922 se stalo Vinohradské divadlo městským divadlem pražským. Funkci uměleckého šéfa vykonával v letech 1930 - 1936 novinář, kritik a režisér Jan Bor. V letech 1935 - 1940 zastával místo ředitele Městského divadla na Královských Vinohradech dr. Bedřich Jahn, po jeho nuceném odchodu převzal funkci ředitele dr. Vladimír Říha. Pod jeho vedením hrálo divadlo až do 30. září 1941, kdy bylo úředně uzavřeno. Zákaz trval do konce ledna 1943. S Městským divadlem byly za války spojeny i dvě osobní tragédie - v souvislosti s ilegální činností byla popravena šatnářka Marie Spilková a v Mauthausenu zahynula herečka Anna Letenská.
V březnu 1944 musela vinohradská činohra přesídlit do divadla Varieté v Karlíně, kde zahájila svou činnost pod vnuceným názvem Divadlo Josefa Kajetána Tyla. Ihned po skončení války, v květnu 1945, se Městské divadlo na Královských Vinohradech vrátilo do své budovy a v červnu bylo možno opět zahájit pravidelnou činnost. V srpnu 1945 převzalo Městské divadlo do své správy město Praha. V roce 1950 bylo divadlo přiděleno československé armádě a na základě rozkazu ministra obrany se stalo Divadlem československé armády. Od prvního července 1960 se stal provozovatelem Divadla československé armády Národní výbor hlavního města Prahy, název Divadlo československé armády zůstal jako čestný. V letech 1960-65 byl ředitelem vinohradské scény dramaturg a režisér Luboš Pistorius. Po Pistoriově rezignaci na funkci ředitele stanul v čele divadla dr. František Pavlíček, kterému se podařilo vymanit vinohradskou scénu ze sféry ministerstva národní obrany a přejmenovat ji na Divadlo na Vinohradech.
V letech 1970-1988 vykonával funkci ředitele Divadla na Vinohradech Zdeněk Míka a František Laurin v letech 1988-1990. V květnu 1990 se ve veřejném konkurzu stala ředitelkou Divadla na Vinohradech herečka Jiřina Jirásková, která vedla divadlo do června roku 2000. V současné době je ředitelem Jindřich Gregorini a uměleckým šéfem Martin Stropnický.