A ideia de abrir um casino de jogo no Mónaco pertence à Princesa Caroline, uma esposa perspicaz e de espírito empresarial do Príncipe Florestan. As receitas do empreendimento proposto deveriam salvar a Casa de Grimaldi da bancarrota. Os persistentes problemas financeiros da família dominante tornaram-se especialmente agudos após a perda das receitas fiscais de duas cidades separatistas, Menton e Roquebrune, que declararam independência do Mónaco em 1848 e se recusaram a pagar impostos sobre o azeite e a fruta impostos pelos Grimaldi.
Em 1854, Charles, filho de Florestan e futuro Príncipe do Mónaco, recrutou uma equipa de franceses – o escritor Albert Aubert e o homem de negócios Napoleon Langlois – para elaborar um plano de desenvolvimento e escrever um prospecto para atrair 4 milhões de francos necessários para construir um spa para o tratamento de várias doenças, um casino de jogo modelado a partir do casino Bad Homburg, e vilas de estilo inglês. Concedida a concessão de 30 anos para operar um estabelecimento balneário e mesas de jogo, Aubert e Langlois abriram o primeiro casino em 14 de Dezembro de 1856 em Villa Bellevu. Destinado a ser apenas um local temporário, o edifício era uma modesta mansão em La Condamine.
No final da década de 1850, Mônaco era um lugar improvável para o sucesso de um resort. A falta de estradas necessárias para ligar o Mónaco a Nice e ao resto da Europa, e a ausência de acomodações confortáveis para os visitantes, bem como o fracasso dos concessionários em divulgar o novo resort, resultou em muito menos clientes do que o previsto originalmente. Incapazes de levantar o capital necessário para operar o empreendimento, Aubert e Langlois cederam seus direitos a Frossard de Lilbonne, que por sua vez o passou a Pierre Auguste Daval em 1857.
Durante este período inicial, o casino foi movido várias vezes, até que finalmente acabou na área chamada Les Spelugues (em inglês: The Caves). A construção neste local começou em 13 de maio de 1858 para projetos do arquiteto parisiense Gobineau de la Bretonnerie e foi concluída em 1863. Gobineau de la Bretonnerie também projetou o vizinho Hôtel de Paris Monte-Carlo (construído em 1862).
Embora o cassino tenha começado a ter lucro em 1859, Daval não estava à altura da tarefa. Tal como os seus antecessores, ele era incompetente e não tinha a capacidade de trazer o empreendimento de jogo à escala idealizada pela Princesa Caroline. Frustrada, ela despachou seu secretário particular M. Eyneaud para a Alemanha, esperando recrutar François Blanc, um empresário francês e operador do cassino Bad Homburg. Blanc recusou a oferta. Levou muito tempo e persuasão da princesa Caroline para convencer os Blancs a mudarem-se para o Mónaco. A Princesa Caroline até apelou à Madame Blanc, a quem fez amizade durante a sua primeira visita a Bad Homburg, com a sugestão de que o clima ameno do Mónaco seria bom para a saúde da Madame Blanc.
Finalmente, em 1863 François Blanc concordou em assumir o negócio do casino do Mónaco. Para gerir o novo empreendimento, foi constituída uma empresa – a Societe des Bains de Mer et du Cercle des Etrangers – com um capital de 15 milhões de francos. Entre os principais investidores estavam Charles-Bonaventure-François Theuret, Bispo de Mônaco, e o Cardeal Pecci, o futuro Papa Leão XIII. Blanc tornou-se o único acionista majoritário da empresa e recebeu uma concessão de 50 anos, que duraria até 1913. Blanc usou as suas ligações para aumentar rapidamente o capital necessário, e iniciou a construção massiva. Por insistência de Blanc, a área Spelugues onde o complexo de jogo estava localizado foi renomeada para torná-la mais atraente para os visitantes do cassino. Algumas sugestões foram consideradas, e o nome Monte Carlo foi escolhido em honra do Príncipe Charles.
Em 1878-79, o edifício do casino foi transformado e expandido para projetos de Jules Dutrou (1819-1885) e Charles Garnier, o arquiteto que tinha projetado a casa de ópera de Paris agora conhecida como o Palais Garnier. François Blanc conhecia Garnier porque Blanc tinha concedido um empréstimo de pelo menos 4,9 milhões de francos de ouro ao governo da Terceira República Francesa, que estava em dificuldades, para que a ópera, que tinha sido iniciada em 1861, pudesse ser concluída. Tinha finalmente sido inaugurada em 1875. As alterações ao Casino de Monte Carlo incluíram a adição de uma sala de concertos (desenhada por Garnier e posteriormente denominada Salle Garnier), localizada na lateral do casino de frente para o mar, e o redesenho e ampliação das salas de jogos e espaços públicos, a maior parte realizada por Dutrou na lateral do casino de frente para a Place du Casino, onde o Hôtel de Paris Monte-Carlo e o estavam também localizados.
Em 1880-81, o casino foi novamente expandido, a leste da Sala Moura do Dutrou, pela adição da Sala de Jogos Trente-et-Quarante, também desenhada pela Garnier. Adições e expansões posteriores, e a remodelação da Sala de Jogos Trente-et-Quarante para a Salle des Américains, em sua maioria obliteraram as contribuições de Garnier para esta parte do cassino, exceto por algumas decorações no teto. Em 1898-99, a Salle Garnier foi remodelada pelo arquiteto Henri Schmit, principalmente na área de palco, para que fosse mais adequada para apresentações de ópera e balé. No entanto, grande parte da fachada original da Garnier e o design interior do próprio auditório permanecem intactos. Apesar de todas as adições e modificações posteriores, o casino ainda tem um estilo distinto de Beaux Arts.
Em 1921, a primeira Olimpíada Feminina foi realizada nos jardins do casino.