Østre Gasværk blev opført som Københavns andet gasværk i 1878 og blev i årene 1881‑83 suppleret med en muret gasbeholder tegnet af Martin Nyrop. Gasbeholderen fungerede til 1969, hvor gasværket blev taget ud af drift. Herefter stod gasværket tomt indtil Morten Grunwald, som var direktør for Bristol Music Center’s Teater, og hans bestyrelsesformand, Pelle Sadolin, ansøgte om at måtte bruge det som teater. Fra 1979 blev der opført teaterforestillinger i bygningen. Frem til 1986 blev kun enkeltproduktioner opført her. I 1986 opsatte Østre Gasværk Teater sin første store egenproduktion: Peter Langdals En skærsommernatsdrøm. Det rå, cirkulære rum kom især til sin ret ved opførelsen af Peter Brooks iscenesættelse af Georges Bizets opera Carmen i 1983 og det indiske epos Mahabharata i 1988. I 1989 blev Østre Gasværk et egentligt producerende teater.
I 2017 blev Østerbro Teater skabt ved sammenlægning af de to tidligere selvstændige teatre, Østre Gasværk Teater og Teater Republique.
Den runde bygning blev fredet i 1984. Facaden består af en blænding-lisén-facade, hvor lisénerne er bærende i form af brede murpiller.
