1948-ban nagyszabású átépítési munkálatok kezdődtek az Andrássy úti épület alagsori színházhelyiségében.

Bábszínpadot és bábkészítő műhelyeket létesítettek, a nézőtér befogadó képessége ekkor 312 fő volt. Az 1947-től működő Mesebarlang bábszínház, melyet 1949-ben államosítottak, Állami Bábszínház néven költözött az épületbe. Az első bemutatóra 1949. októberében került sor. Három mesével nyitott a színház: a Tavaszi virág című kínai mesével, a Kalács című közjátékkal és a Macskalak című darabbal. 1951-ben a Sztárparádéval megindult a felnőtteknek jázszott előadások sorozata, mely évekre meghatározta a Bábszínház működését. 1958-tól már országos intézmény, aranykorát Szilágyi Dezső 33 évig tartó igazgatása alatt érte el. Előadásaik játékstílusában és dramaturgiájában a vásári bábjátszás hagyományát követték.

Szilágyi Dezső igazgatása alatt az épületet felújították. A rekonstrukció 1971 - 1976 között zajlott Siklósi Mária tervei alapján. Ezalatt az időszak alatt a társulat a Jókai tér 10. szám alatt tartotta az előadásait. A rekonstrukció alatt sor került a földszint átalakítására, valamint egy belső udvari új épületet csatoltak a korábbihoz pincével és hét emelettel. A színház önálló próbatermet, stúdiószínpadot, hangtechnikai helyiségeket és egy egyedülálló zsinórpadlást kapott. A  nézőtér befogadóképessége 378 főre nőtt. A régi színház átalakított részén a közönségforgalmi helyiségek, valamint a színésztársalgó került kialakításra. Az új épületrész adott otthont a nézőtér és a színpad számára. Itt helyezték el a műhelyeket és a díszletraktárakat, próbatermeket, öltözőket, valamint az adminisztrációs helyiségeket. Az előcsarnokban (mely kiállítások rendezésére is alkalmas lett) alakították ki a Bán Mariann iparművész kerámiáival díszített büfét és a ruhatárat. Az első emeletre vezető lépcsők  falfelületét pedig Z. Gács György iparművész üvegkompozíciójával díszítették. A Bábszínház különlegessége volt még, hogy a nézőtéri székeket úgy alakították ki, hogy az egy mozdulattal felhajtható legyen, így a legkissebbek is láthatták a színpadot. A színpad a speciális igényeknek megfelelően átalakítható padlózattal rendelkezett, 220 m2 alapterületű volt. Új fényszabályozó- és akusztikai rendszereket szereltek be. A színház az átalakítás után Közép-Európa legkorszerűbb és legnagyobb bábszínháza lett.

Asztalosműhely, lakatos műhely, elektromos műhely illetve varroda működik a színházban.