Le Real Madrid inaugure le Stade Chamartin le 17 mai 1924 en affrontant les tenants de la Coupe d'Angleterre, Newcastle UFC. Le Real utilisa pas moins de sept enceintes (Moncloa, Calle de Alcala, Campo de la Estrada, Avenida Felipe II, stade près de la Plaza de Toros, Campos de O'Donnell et le vélodrome de Ciudad Lineal) avant de se fixer dans la quartier de Chamartin, qui donne son premier nom au stade. L'architecte de cette première enceinte de 15 000 places dont 4 000 assises est José Maria Castell. Ce stade reste pratiquement inchangé jusqu'à sa fermeture pour rénovation en mai 1945. Pendant les dix-huit mois des travaux, le Real évolue chez son rival de l'Atletico.

La nouvelle enceinte de Chamartin st inaugurée le 14 décembre 1947 par un match amical opposant le Real Madrid aux Portugais de Belenenses. Cette nouvelle mouture de Chamartin est signée par les architectes Luis Alemany Soler et Manuel Nunoz Monasterio. Le stade apparaît toutefois inachevé lors de son inauguration. Quatre tours devaient desservir le stade aux quatre coins ; deux seulement seront construites. On am&e??acute;nage cependant l'enceinte en 1954 pour qu'elle puisse accueillir 120 000 spectateurs.

En janvier 1955, le stade de Chamartin est rebaptisé du nom du président du Real Madrid depuis 1943 : Santiago Bernabeu. L'éclairage pour les matches en nocturne est inauguré le 18 mai 1957. Il faut toutefois attendre 1969, et la mise en place d'un nouveau système d'éclairage pour passer d'une pénombre de 400 lux à plus de 1 400 lux.

Le stade reste en l'état jusqu'à la Coupe du monde 1982 où il bénéficie d'un toilettage. Confort oblige, la capacité est réduite à 90 000 places dont 60 000 assises. Cette capacité ne cesse dès lors de fondre pour s'établir aujourd'hui à 80 000 places assises après des travaux d'agrandissements.

Le Stade Santiago Bernabeu a accueilli un nombre très important d’évènements sportifs et sociaux, parmi lesquels, la finale de la Coupe d'Europe des clubs champions de 1957 remportée par le Real Madrid, la finale du Championnat d'Europe 1964 gagnée par l’Espagne, la finale de la Coupe du Monde 1982 enlevée par l’Italie et la rencontre entre le pape Jean-Paul II et la jeunesse espagnole.