中央实验话剧院成立于1956年9月。首任院长是中国话剧事业奠基人之一、著名戏剧家和教育家欧阳予倩。

40多年来，剧院上演了众多的优秀剧目。通过剧院的演出，不仅使中国戏剧大师欧阳予倩、郭沫若、曹禺、阳翰笙、陈白尘等的力作在当今舞台上再现光芒，也使外国戏剧巨匠高尔基、奥斯特洛夫斯基、契诃夫、歌德、莎士比亚、哥尔多尼、易卜生、马赛尔、巴纽尔、萨特、让·日奈、桑顿·怀尔德等人的名著在中国戏剧舞台上大放异彩。剧院的公演剧目涉及中外古今，以各种不同的风格、流派、体裁、形式绘制成剧目长卷，使剧院的艺术风格有着鲜明的实验特色。进入90年代以来，剧院先后到俄罗斯、日本、新加坡、韩国、挪威等国家访问演出，受到国外艺术界和观众的好评。

2001年12月25日在中国青年艺术剧院和中央实验话剧院的基础上组建成立了中国国家话剧院。中国青年艺术剧院和中央实验话剧院均是中国国家话剧院的前身。