Istituita nel 1928, la Scuola di Ballo doveva provvedere anche alla costituzione di un vero e proprio Corpo di Ballo. Inizialmente si formò un’unica entità denominata «Corpo di Ballo della Scuola del Teatro dell’Opera». Primi direttori furono Ileana Leonidoff per le allieve e Dimitri Rostaff per gli allievi. A loro successe, tre anni dopo, Nicola Guerra. Nel 1934 le redini passarono al russo Boris Romanoff e il Corpo di Ballo dell’Opera, che già nel 1935 contava quarantasette elementi, crebbe ancora artisticamente anche grazie alla presenza di Ettore Carosi, primo ballerino di fama internazionale. Nel 1938 avvenne la separazione tra la Scuola di Ballo affidata alle sorelle Teresa e Placida Battaggi e alla direzione della Compagnia di Balletto approdò Aurelio Milloss, la personalità più di spicco della danza in Italia in quel tempo, mentre «prima ballerina assoluta» veniva nominata Attilia Radice, una delle ultime pupille di Enrico Cecchetti.
Dal dopoguerra ai nostri giorni il Balletto dell’Opera di Roma ha potuto contare su maestri e direttori di chiara fama; oltre ancora allo stesso Milloss, tra gli altri Anton Dolin, Erik Bruhn, Zarko Prebil, André Prokovski, Maya Plissetskaya, Pierre Lacotte, Vladimir Vassiliev, Elisabetta Terabust, Giuseppe Carbone, Amedeo Amodio e Carla Fracci.
Nel repertorio della Compagnia figurano i maggiori balletti della tradizione e i lavori dei più importanti coreografi italiani e stranieri: da Marius Petipa a George Balanchine, da Michel Fokine a Frederick Ashton, Roland Petit, Leonide Massine, Vaslav Nijinsky, John Cranko, Luigi Manzotti, Auguste Bournonville, Amedeo Amodio, Antonio Gades, José Limón, Rudolf Nureyev.
Dal 1 settembre 2010 la Compagnia è diretta da Micha van Hoecke.