台北小巨蛋体育馆的历史可以追溯到1958年，当时它是台北市立棒球场的所在地，承担着台湾大型国际比赛的主要场地。这个球场不仅因为设施完善，而且交通便利，举办过诸如软式少棒、三级硬式棒球、成棒和职棒等多种球类赛事。
然而，台北市立棒球场的建筑设计存在一些问题，影响了球迷的观赛体验。在经过多次内部维修和2005年纳莉风灾的洗礼后，这个场地进行了一次重要的改建，变成了今天的台北小巨蛋体育馆。小巨蛋的功能更为多元化，不仅用于体育运动，如冰上活动，还经常举办各类演唱会，成为文化活动的重要场所。
台北小巨蛋由台北市政府投资建设，于2005年10月开始试运营，并在同年12月正式启用。这里见证了众多明星的首次演出，如张惠妹的个人演唱会（2005年10月1日）和孙燕姿的演唱会（2006年7月29日）。日本流行歌手滨崎步的《雪狼湖》音乐剧在此开启了小巨蛋的正式演出篇章，而S.H.E的“爱而为一”演唱会则创下了小巨蛋开蛋以来的最高上座率记录。张惠妹更是在2012年成为首位在此连开八场演唱会的歌手，场场爆满，成为小巨蛋历史上的亮点。
台北第一座小巨蛋新建于南京东路和敦化北路的交接口，耗资47.67亿，是提升台北市健康形象和国际化的重要地标，于2005年12月1号正式开幕。