Vers 1730, sous Louis XV, le duc de Richelieu se fait construire un lieu où il peut organiser des spectacles de son choix dans une vaste campagne plantée d'arbres. En 1779, le baron d'Ogny achète l'endroit, qu'il rebaptise Folie-Richelieu. Elle est dirigée par Fortunée Hamelin, une jeune femme très en vue du tout-Paris mondain sous le Premier Empire.

En 1811, la Folie-Richelieu est transformée en parc d'attraction, le Tivoli, dirigé par le maître-artificier Ruggieri1, puis démoli en 1851 pour y construire l'église de la Sainte-Trinité de Paris. Le baron Haussmann la fait démolir à son tour pour la reconstruire à son emplacement actuel, une centaine de mètres plus bas, et la remplacer par un hall de loisirs qui va de la rue de Clichy à la rue Blanche avec, entre autres, un « skating », grande patinoire « à roulettes » très en vogue à la Belle Époque.

En 1880, une partie de la patinoire devient grâce aux architectes Sauffroy et Grémailly le Palace Théâtre, qui connaît un grand succès. Restauré en 1891 par Édouard Niermans2, il est doté d'un vaste hall style rococo, recouvert de verrières, une vingtaine de colonnes qui supportent des statues de femmes ailées et nues avec chacune un lustre dans la main droite, le tout dans une luxuriance de plantes exotiques. À la même époque, la patinoire - dont l'accès se fait désormais par la rue Blanche - est démolie pour faire place au Nouveau-Théâtre, futur théâtre de Paris.

En décembre 1891, Monsieur Lué, administrateur du Casino de Paris, lance à l'occasion d'une fête costumée donnée dans l'établissement à l'occasion du Carnaval de Paris, la mode du confetti en papier.

En 1914, la salle est rachetée par Raphaël Beretta, qui la transforme en salle de cinéma et music-hall. La première revue a lieu en 1917 sous la direction de Léon Volterra. Elle a pour vedette Gaby Deslys et présente le premier orchestre de jazz en France1. En 1918, les bombardements entraînent la fermeture de l'établissement.

Après la guerre, la salle rouvre ses portes avec Mistinguett et Maurice Chevalier et enchaîne avec vingt-quatre revues à succès... sans Chevalier qui s'est entre temps brouillé avec sa maîtresse. La salle est dévastée par un incendie en 1922, puis entièrement reconstruite et modernisée avec une piscine vitrée contenant cent mille litres d'eau, équipée d'un mécanisme pour la faire apparaître sur scène. En 1925, Mistinguett rejoint le Moulin Rouge et Maurice Chevalier revient en vedette unique du spectacle. C'est Henri Varna qui dirige les lieux à partir de 19293.

En 1931, l'Exposition coloniale inspire à Varna la revue Paris qui remue qui voit, treize mois durant, le succès de Joséphine Baker, la « Vénus noire », qui interprète J'ai deux amours. Elle enchaine en 1932 avec la revue La Joie de Paris, suivie en 1934 par Tino Rossi1. Durant la Seconde Guerre mondiale, les Allemands ferment le Casino de Paris au printemps 1940, puis le font rouvrir pour y voir Maurice Chevalier et Mistinguett.

En 1959, Line Renaud y fait ses débuts en tant que meneuse de revue dans Plaisirs de Paris d'Henri Varna, accompagnée du Golden Gate Quartet, et de plus de cent personnes sur scène. La revue tiendra quatre ans. Chansons du spectacle : Viva Cuba, C'est l'amour, Un jour je reverrai Paris.

Affiche de Jules Chéret pour le Casino de Paris en 1891

En 1963, la succession est assurée par Mick Micheyl dans la revue Avec frénésie produite par Varna, dont elle a supervisé les décors, la scénographie et écrit les textes des chansons. Ce n'est pas moins de 1 800 costumes, 360 000 mètres de tissus, 45 décors et 100 personnes qui s'y produisent chaque soir. Chansons du spectacle : L'amour c'est comme le café, Allez vas-y, c'est du bonheur, Calculez bien votre coup.

En 1965, Line Renaud revient d'un séjour à Las Vegas et Varna souhaite la voir mener Désirs de Paris, sa nouvelle revue1. Le spectacle, qui voit également la participation du groupe What's new, durera trois ans. Chansons du spectacle : Désirs de Paris, Mon magicien, Driving Wheels.

En 1970, c'est Zizi Jeanmaire qui devient la star de La Revue mise en scène par son compagnon, le chorégraphe Roland Petit, qu'elle enchaine en 1972 avec Zizi, je t'aime. Une revue exceptionnelle et sur mesure, puisque Serge Gainsbourg, Jean-Jacques Debout, Michel Legrand, Guy Béart et Jean Ferrat ont composé les chansons et Yves Saint-Laurent, Erté, Victor Vasarely et César créé les décors et costumes1. Chansons du spectacle : La Grande Vie, Ami Amour.

Jean Bauchet, l'ancien directeur du Moulin Rouge, rachète la salle au bord de la faillite en 1976, à la demande de Line Renaud et son mari Loulou Gasté. La condition de ce rachat par M. Bauchet est que non seulement M. et Mme Gasté mettent au point une revue pour le Casino, mais aussi que Line en soit la meneuse. Paris-Line est un immense succès, et reste encore aujourd'hui un monument du genre. La dernière a lieu en 1979 en ce qui concerne Line Renaud, date à laquelle elle est remplacée par une autre meneuse, Lisette Malidor jusqu'en 1980[réf. nécessaire].

Mais le temps des revues - trop onéreuses - est passé. Le 5 janvier 1980, le Casino ferme ses portes suite à de nouveaux déboires financiers. On doit à Annie Girardot d'avoir réussi à sauver le Casino de Paris, qui était promu à devenir un parking. Elle y laisse une grosse partie de sa fortune, ainsi qu'une partie de sa crédibilité au vu de la profession qui lui tournera le dos pendant des années, suite entre autres, au fiasco de son spectacle musical Revue et corrigée, co-écrit avec Bob Decout[réf. nécessaire].

Le Casino rouvre en 1982 avec les adieux à la scène de Tino Rossi1. Le Casino de Paris se convertit alors en salle de spectacles de toutes natures, jazz, rock, musique classique, ballets, opéras, concerts. Jérôme Savary y monte ainsi en 1983 Superdupont Ze Show avec, entre autres, Alice Sapritch.

Mais c'est Jacques Higelin qui, durant l'automne/hiver 1983 (4 mois d'affilée), ouvre le bal et étrenne une nouvelle période qui va voir se succéder des chanteurs et comiques de la scène française. Parmi eux, Serge Gainsbourg en 1985, Jacques Dutronc en 1992, Alain Souchon, Maxime Le Forestier, Muriel Robin, Élie Semoun, Jean-Marie Bigard, Gad Elmaleh, Jamel Debbouze et le 25 mai 2010 Muse lors d'un concert privé.

Y sont également représentées des comédies musicales comme Starmania, Chicago, Le Petit Prince et plus récemment Le Soldat rose.

D'énormes travaux de restauration sont entrepris en 2008, faisant de la salle un espace modulable. Le restaurant Le Perroquet, installé à l'origine sur la mezzanine du foyer sous la grande verrière, est également réhabilité.