Nápad otevřít v Monaku hazardní kasino patří kněžně Caroline, prozíravé a obchodně založené manželce knížete Florestana. Příjmy z plánovaného podniku měly zachránit rod Grimaldiů před bankrotem. Přetrvávající finanční problémy vládnoucí rodiny se vyostřily zejména po ztrátě daňových příjmů ze dvou odštěpeneckých měst, Mentonu a Roquebrune, která v roce 1848 vyhlásila nezávislost na Monaku a odmítla platit daně z olivového oleje a ovoce uložené Grimaldiovými.
V roce 1854 najal Charles, Florestanův syn a budoucí monacký kníže, tým Francouzů – spisovatele Alberta Auberta a obchodníka Napoleona Langloise – aby vypracovali plán rozvoje a sepsali prospekt, který měl přilákat 4 miliony franků potřebných k vybudování lázní pro léčbu různých nemocí, hazardního kasina po vzoru kasina v Bad Homburgu a vil v anglickém stylu. Aubert a Langlois získali koncesi na provozování lázeňského zařízení a hracích stolů na 30 let a 14. prosince 1856 otevřeli ve vile Bellevu první kasino. Mělo se jednat pouze o dočasné umístění, budova byla skromným zámečkem v La Condamine.
Na konci 50. let 19. století bylo Monako nepravděpodobným místem pro úspěch letoviska. Nedostatek silnic potřebných ke spojení Monaka s Nice a zbytkem Evropy a absence pohodlného ubytování pro návštěvníky, stejně jako neschopnost koncesionářů propagovat nové letovisko, měly za následek mnohem méně zákazníků, než se původně předpokládalo. Protože se Aubertovi a Langloisovi nepodařilo získat kapitál potřebný k provozování ztrátového podniku, postoupili svá práva Frossardovi de Lilbonne, který je v roce 1857 převedl na Pierra Augusta Davala.
Během tohoto počátečního období bylo kasino několikrát přemístěno, až nakonec skončilo v oblasti zvané Les Spelugues (česky Jeskyně). Stavba na tomto místě byla zahájena 13. května 1858 podle plánů pařížského architekta Gobineau de la Bretonnerie a dokončena v roce 1863. Gobineau de la Bretonnerie navrhl také sousední Hôtel de Paris Monte-Carlo (postavený v roce 1862).
Ačkoli kasino začalo v roce 1859 přinášet zisk, Daval na svůj úkol nestačil. Stejně jako jeho předchůdci byl nekompetentní a chyběla mu schopnost dovést hazardní podnik do takového rozsahu, jaký si představovala princezna Caroline. Ta zklamaná vyslala svého soukromého tajemníka M. Eyneauda do Německa v naději, že získá Françoise Blanca, francouzského podnikatele a provozovatele kasina v Bad Homburgu. Blanc nabídku odmítl. Kněžna Caroline potřebovala hodně času a přesvědčování, aby Blancovy přesvědčila, aby se přestěhovali do Monaka. Kněžna Karolína dokonce apelovala na paní Blancovou, s níž se spřátelila během své první návštěvy Bad Homburgu, s tím, že mírné monacké podnebí by mohlo prospět špatnému zdraví paní Blancové.
Konec roku 1863 François Blanc souhlasil s převzetím monackého kasina. K řízení nového podniku byla založena společnost – Societe des Bains de Mer et du Cercle des Etrangers – s kapitálem 15 milionů franků. Mezi významnými investory byli Charles-Bonaventure-François Theuret, monacký biskup, a kardinál Pecci, budoucí papež Lev XIII. Blanc se stal jediným většinovým akcionářem společnosti a získal koncesi na 50 let, která měla trvat až do roku 1913. Blanc využil svých konexí k rychlému získání potřebného kapitálu a zahájil rozsáhlou výstavbu. Na Blancovo naléhání byla oblast Spelugues, kde se herní komplex nacházel, přejmenována, aby zněla pro návštěvníky kasina atraktivněji. Bylo zváženo několik návrhů a nakonec byl zvolen název Monte Carlo na počest prince Karla.
V letech 1878-79 byla budova kasina přestavěna a rozšířena podle návrhů Julese Dutroua (1819-1885) a Charlese Garniera, architekta, který navrhl pařížskou operu dnes známou jako Palais Garnier. François Blanc se s Garnierem znal, protože Blanc poskytl vládě francouzské Třetí republiky, která měla nedostatek peněz, půjčku ve výši nejméně 4,9 milionu zlatých franků, aby mohla být dokončena stavba opery zahájená v roce 1861. Nakonec byla otevřena v roce 1875. Úpravy Casina de Monte Carlo zahrnovaly přístavbu koncertního sálu (navrženého Garnierem a později pojmenovaného Salle Garnier), který se nacházel na straně kasina obrácené k moři, a přepracování a rozšíření heren a veřejných prostor, které provedl Dutrou převážně na straně kasina obrácené k náměstí Place du Casino, kde se nacházel také Hôtel de Paris Monte-Carlo a.
V letech 1880-81 bylo kasino opět rozšířeno, východně od Dutrouova maurského sálu, o herní sál Trente-et-Quarante, rovněž navržený Garnierem. Následné přístavby a rozšíření a přestavba herny Trente-et-Quarante na Salle des Américains z větší části zahladily Garnierův podíl na této části kasina, s výjimkou některých stropních dekorací. V letech 1898-99 byl Salle Garnier přestavěn architektem Henri Schmitem, především v oblasti jeviště, aby byl vhodnější pro operní a baletní představení. Velká část původní fasády Garnier i samotného interiéru hlediště však zůstala zachována. Navzdory všem pozdějším přístavbám a úpravám má kasino stále zřetelný styl Beaux Arts.
V roce 1921 se v zahradách kasina konala první ženská olympiáda.