O antigo Teatro Santa Isabel, nome dado em homenagem à Princesa Isabel, teve início com o lançamento da pedra fundamental em 29 de julho de 1857. Foram dezoito anos de obras e paralisações, devido à falta de recursos. Mesmo inacabado, foi utilizado em 1871, 72 e 73. Depois de inaugurado, não possuía ainda os recursos necessários, e as companhias artísticas tinham que arcar com os custos do fornecimento de iluminação e cadeiras para camarotes e platéia. Naquela época, o teatro exerceu papel sócio-cultural bastante amplo. A platéia era plana, permitindo diversos usos, desde apresentações teatrais, salão de bailes, espetáculos circenses e musicais e até a função de cine-teatro. O Teatro foi "palco" de episódio dramático durante a Revolução Federalista, em 1893, quando os revoltosos declararam Santa Catarina estado separado da União enquanto Floriano Peixoto permanecesse na Presidência da República. A reação oficial veio em abril de 1894, com a chegada a Desterro do Coronel Antônio Moreira César, delegado do Governo Federal. Ele deu início a uma enorme quantidade de prisões de federalistas ou simpatizantes da monarquia, culminando com a morte deles na Ilha de Anhatomirim. Foi um tempo de temor, silêncio e traições, e muitos espaços, públicos ou não, entre eles o teatro, serviram para alojar os presos.
Desde 1894, numa atitude de rompimento com a monarquia extinta, o edifício passou a chamar-se Teatro Álvaro de Carvalho, em homenagem ao primeiro dramaturgo local. 
A edificação, originalmente de características luso-brasileiras, foi sendo reformada e, ao longo do século XX, adotou as linhas ecléticas. Em 1955, no governo de Irineu Bornhausen o teatro veio a sofrer alterações radicais, sendo o espaço interno de autoria do engenheiro-arquiteto Tom Wildi Filho. Em 1975 e 1984, aconteceram novas reformas. O tombamento como Patrimônio Estadual data de 1988.
No acesso às escadarias, dois vitrais retratam cenas populares e folclóricas e, no foyer podem ser admiradas duas grandes telas do artista plástico Martinho de Haro. 
A sala de espetáculos tem capacidade para 470 poltronas.