A partir de 1930, bajo la presidencia de Pascual Ortiz Rubio, el arquitecto Federico E. Mariscal se encarga del proyecto para concluir las obras del Teatro Nacional; sin embargo, no es sino hasta 1932, con el apoyo del secretario de Hacienda, Alberto J.Pani, que la obra fue revitalizada con las instrucciones precisas de concebir un edificio "... asiento de una institución nacional de carácter artístico", que albergara varios museos, de ahí que por primera vez en 30 años se cambiara el nombre del edificio, de Teatro Nacional al de Palacio de Bellas Artes. Debido a la fuerte inversión que se requería para acabar el recinto, éste debía responder a una necesidad social y ser de
utilidad pública. Así, el Palacio de Bellas Artes fue concluido por el arquitecto Mariscal el 10 de marzo de 1934.
Este recinto alberga diversos escenarios y salas para la práctica y exposición de obras de arte. Destaca la gran sala de espectáculos, la cual tuvo un aforo para 1,977 personas, pero después de su modernización perdió 300 butacas. El escenario es de veinticuatro metros de longitud. En él se encuentra el gran telón anti fuego (único en el mundo dentro de un teatro de ópera) con la imagen de los volcanes mexicanos Popocatépetl e Iztaccíhuatl, y un peso de 24 toneladas. Este telón fue encargado a la Casa Tiffany de Nueva York a modo de un enorme rompecabezas.
En el techo de la sala se encuentra la lámpara de cristales, que fue diseñada por el húngaro Geza Marotti y en la que se representa al dios griego Apolo rodeado de las musas de las artes.
La Orquesta Sinfónica Nacional, la Compañía Nacional de Teatro, la Compañía Nacional de Ópera y la Compañía Nacional de Danza presentan sus temporadas en este recinto.
Entre los artistas que se han presentado en el palacio se cuentan Lola Beltrán, la primera intérprete de música ranchera en cantar con mariachi en este recinto con más de 17 presentaciones. La presentación fue ampliamente criticada por no corresponder a los fines para los que está destinado el recinto.
El 23 de mayo de 1950 debutó en su escenario María Callas, cantando Norma. Ahí también se realizó la célebre función de Aída en la cual la soprano intercaló un célebre mi bemol al final del segundo acto de dicha ópera. La grabación de ese momento ha pasado a la historia. Callas cantó
en este escenario las dos únicas funciones de Rigoletto que dio en su vida.
El 18 de Septiembre de 1947 abre sus puertas por primera vez El Museo del Palacio de Bellas Artes el cual fue inaugurado por el presidente Miguel Alemán Valdés y el cual llevaba por nombre Museo Nacional de Artes Plásticas.
Las paredes de este recinto fueron decoradas por obras de los más grandes muralistas de México, entre ellos:
David Alfaro Siqueiros
Nueva Democracia (1944-45)