El Estadio se inauguró el día 14 de diciembre de 1947 en un partido entre el Real Madrid Club de Fútbol y el Clube de Futebol Os Belenenses de Portugal, bajo el nombre de Nuevo Estadio Chamartín. El recinto poseía una capacidad de 75 145 espectadores, de los cuales 27 645 poseían asientos (7125 cubiertos) y 47 500 de pie (2000 cubiertos). Sabino Barinaga logró el primer gol en el nuevo estadio en ese partido inaugural que acabó 3-1 a favor del Real Madrid. En esa década el Real Madrid ganó dos copas del Generalísimo (1946 y 1947).
Años 1950
La primera gran remodelación se dio en 1954. El 19 de junio de ese año se inauguró la ampliación del lateral. De modo que el estadio podía acoger a 125 000 espectadores. Así, el coliseo madridista se convertía en el segundo estadio con más capacidad de Europa.
El 4 de enero de 1955, tras la Asamblea General de Socios Compromisarios, se decidió que el estadio adoptara el actual nombre en honor al presidente del club y artífice del estadio: Santiago Bernabéu
AÑO 1980
Las mejoras abarcaron varios puntos. En primer lugar, la FIFA obligaba a tener la mitad del aforo de asientos, de los cuales dos tercios debían estar cubiertos. Por esta razón se instaló una marquesina que cubría el perímetro del primer y segundo anfiteatro excepto en la zona del lateral Este. De este modo, la capacidad del estadio se vio reducida de 125 000 a 90 800 espectadores, de los cuales 24 550 estaban bajo el nuevo tejado. También se remodeló la fachada, se instalaron nuevos marcadores electrónicos en los fondos norte y sur, y se reestructuraron las zonas de prensa, vestuarios, accesos y zonas anexas
AÑOS 2000
Con la llegada de Florentino Pérez a la presidencia del Real Madrid, se puso en marcha el llamado «Plan Director del Estadio Santiago Bernabéu», con un objetivo: mejorar la comodidad del estadio y la calidad de sus instalaciones, y maximizar los ingresos procedentes del estadio.
Para ello se invirtieron 127 millones de euros en cinco años (2001–2006), con mejoras entre las que destaca la ampliación y cubierta del lateral Este, la nueva fachada en la calle Padre Damián, nuevos vestuarios, nuevos palcos y zonas VIP, nuevo palco de honor situado en el lateral Este, nueva zona de prensa también ubicada en el lateral Este, nuevo sistema de audio, nuevos videomarcadores, nueva sala de trofeos, nuevos bares, colocación de calefacción en las gradas, ascensores panorámicos, nuevos restaurantes, escaleras mecánicas en las torres de acceso y la puesta en marcha del edificio multiusos en la calle Padre Damián, que cuenta con la mayor macrotienda de fútbol y con oficinas para el club.
Tras la ampliación del lateral Este y la creación de nuevos palcos, la capacidad del estadio Santiago Bernabéu es de 80 354 espectadores, todos ellos sentados.