Il Palace Theatre ha ospitato alcuni tra i migliori spettacoli di Londra fino dal 1891, quando fu inaugurato da Richard D’Oyly Carte. Lo spettacolo inaugurale fu una ricca produzione dell'Ivanhoe di Arthur Sullivan.
Tuttavia, subito dopo il teatro fu ribattezzato con il nome Palace Theatre of Varieties e divenne famoso per la messa in scena di alcuni tra i migliori spettacoli di varietà e di commedie musicali dell'epoca, compresi No no Nanette, di Caesar e Harbach (1925), che rimase in cartellone per quasi due anni, Princess Charming, Cabaret, e The Gay Divorcee, in cui Fred Astaire mosse i suoi ultimi passi sui palcoscenici londinesi prima di volare a Hollywood.
A cavallo tra gli anni '20 e gli anni '30 si sono succeduti una serie di spettacoli accolti favorevolmente dal pubblico, da The Girlfriend, nel 1927, alla produzione di Anything Goes, del 1935. Il teatro rimase aperto nel corso del secondo conflitto mondiale, durante il quale Jack Hulbert e Cicely Courtnedige furono i protagonisti di una serie di musical, tra i quali lo spettacolo di successo del 1943 Something In The Air.
Il Palace è molto famoso per aver ospitato la produzione originale londinese di Sound of Music, rimasto in cartellone dal 1961 per ben 2385 serate. Il teatro ha ospitato anche il debutto londinese del primo grande successo di Andrew Lloyd Webber e Tim Rice, Jesus Christ Superstar, rappresentato ininterrottamente per lo sbalorditivo periodo di otto anni. Tuttavia lo spettacolo che ha battuto tutti i record è il musical Les Miserables, che ha debuttato in teatro per la sua prima nel West End nel 1985, rimanendovi per 18 anni e mezzo prima di trasferirsi al Queen’s Theatre, nel 2004.
Dopo il trasferimento di Les Miserables, è arrivato lo spettacolo The Woman in White, con Michael Ball, seguito dal debutto londinese della commedia musicale dei Monthy Python Spamalot, in cartellone dal 2006 al 2009. Successivamente sono stati messi in scena l'adattamento teatrale del film cult Priscilla Queen of the Desert, nel corso del 2011, quindi Singin’ In The Rain, nel 2012. Quest'ultima produzione, arrivata dal Chichester Festival Theatre, è rimasta in cartellone per un anno.
Dopo una breve rappresentazione di Derren Brown: Infamous, nel 2013 il teatro ha ospitato la prima mondiale di The Commitments, di Roddy Doyle.