Từ sau khi thành lập vào tháng 3 năm 1902, Real đã phải lưu lạc khắp cho đến khi có được 1 sân vận động vào 10 năm sau đó vì trước đó CLB phải trả 1000 pesetas mỗi tháng khi thuê sân nhà. Ngày 17/5/1924, Real Madrid có 1 sân vận động riêng tên là Chamartin nhưng sân này chỉ tồn tại được khoảng 10 năm rồi bị san phẳng trong cuộc nội chiến. Năm 1943, Santiago Bernabeu trở thành chủ tịch Real và ông đã phát động 1 cuộc quyên góp nhằm xây SVĐ mới. Kết quả là CLB thu được 41 triệu pesetas. Ngày 22/6/1944, Real có trong tay 5 ha đất và 1 tháng sau SVĐ được xây dựng. Trong suốt mùa bóng 1946-1947 Real đã phải đấu nhờ trên sân Metropolitano của kình địch Atletico Madrid với điều kiện là các thành viên của đội này vào xem Real thi đấu miễn phí.

Ban đầu sân được thiết kế bởi kiến trúc sư José María Castell, công việc xây dựng bắt đầu vào năm 1944 với tổng chi phí xây dựng là 288 triệu euro(41 triệu pesetas). Sân lúc đầu được gọi gọi là "Stadium Chamartin", khánh thành vào ngày 14 tháng 12 năm 1947 và sau này được đổi tên thành Santiago Bernabeu như hiện tại vào năm 1955 nhằm vinh danh người chủ tịch vĩ đại Santiago Bernabeu. Bên trong sân vận động là một bảo tàng các danh hiệu mà Real Madrid giành được trong lịch sử, bên trong cũng có nhà hàng hay phòng phát kênh Real TV. Sân nhà hiện nay của câu lạc bộ Real Madrid là sân vận động Santiago Bernabéu, sân vận động này có thế chứa đến 85.454 khán giả (đứng thứ 16 trên thế giới về sức chứa) và mặt sân rộng 106x72 mét, đạt tiêu chuẩn 5 sao của UEFA.

Mãi cho đến những năm đầu thập niên 80 của thế kỉ trước, Bernabéu mới được sửa chữa lần đầu tiên - khi Tây Ban Nha là quốc gia đứng ra đăng cai Giải bóng đá vô địch thế giới 1982. Việc sửa chữa kéo dài tận 16 tháng và tiêu tốn tới 704 triệu peseta. Từ đó, sức chứa của sân giảm từ 120.000 xuống còn 90.800 khán giả, 24.550 trong số đó là được che phủ bởi hệ thống mái che. SVĐ cũng được tu sửa phía cổng, cài đặt các hệ thống thông báo điện tử ở cổng phía bắc và phía nam, cũng như cải tạo khu vực tác nghiệp báo chí, tủ để đồ, nơi cổng vào và các khu vực hỗ trợ khác.

Khi Florentino Pérez trở thành chủ tịch Real Madrid, ông đã đưa ra một kế hoạch với mục tiêu cải thiện sự thoải mái cho mỗi chỗ ngồi tại sân Bernabéu, nâng cao chất lượng các trang thiết bị và tạo nên doanh thu tối đa cho các sân vận động. Pérez đã đầu tư 127 triệu Euro trong vòng 5 năm từ 2001 đến 2006 để mở rộng thêm phần phía đông của sân vận động, cùng với việc mở thêm một cổng vào nữa ở phố Father Damien, thiết kế đồng phục mới, tân trang các khu vực VIP, xây dựng thêm một khu vực báo chí mới, hệ thống âm thanh mới, những quán bar mới, hệ thống sưởi ấm trên sân, thang máy, những nhà hàng sang trọng. Đây là một trong những địa điểm nổi tiếng và uy tín của bóng đá Tây Ban Nha nói riêng và thế giới nói chung. Sân Santiago Bernabeu đã từng đăng cai tổ chức 3 trận chung kết Cup châu Âu đó là các năm 1957, 1969, 1980, và 1 trận Chung kết UEFA Champions League 2010 đã diễn ra tại thành phố Madrid. Ngoài ra, trận chung kết Giải vô địch bóng đá châu Âu 1964 và Giải bóng đá vô địch thế giới 1982 cũng được diễn ra tại Bernabéu.