Założony w 1999 roku przez Andrzeja Czernika prywatny Teatr Eko Studio swoją pierwszą premierę pokazał w Muzeum Diecezjalnym w Opolu. Przez pewien czas nie miał swojej stałej siedziby – występy odbywały się w Hotelu Weneda, na schodach przy kościele MB Bolesnej i św. Wojciecha (tzw. kościół „Na Górce”) i w innych miejscach. Do obecnej przestrzeni teatr na dobre przeniósł się dopiero w 2006 roku. Ugościć może około 130 osób jednocześnie.
Najbardziej znaczącymi inscenizacjami w historii Teatru były Wesele, wesele (2000), plenerowa realizacja utworu Stanisaława Wyspiańskiego, oraz czteroczęściowa adaptacja Chłopów Władysława Reymonta (2002, 2003) nagrodzona dwiema Złotymi Maskami (oba przedstawienia w reż. Andrzeja Czernika). Teatr Eko Studio proponuje przede wszystkim małoobsadowe inscenizacje współczesnych utworów komediowych, kameralne spektakle muzyczne i przedstawienia dla dzieci, w repertuarze pojawiają się również spektakle związane z historią Opola. Teatr nie posiada stałego zespołu, występują tam przede wszystkim aktorzy Teatru im. Jana Kochanowskiego i aktorzy gościnni.W 1958 roku Stanisława Łopuszańska i jej mąż, Eugeniusz Ławski odeszli z PTZO i uruchomili w Rynku kameralny Teatr 13 Rzędów, gdzie pokazywać mieli współczesną dramaturgię. Działalność szybko zakończyli, zdążyli jednak zaprosić do współpracy Jerzego Grotowskiego, który wyreżyserował dla nich Pechowców według Rodziny pechowców Jerzego Krzysztonia (prem. 8 listopada 1958).
Po odejściu Ławskich kierownictwo Domu Związków Twórczych, któremu teatr podlegał, zaprosiło do Opola Ludwika Flaszena i Jerzego Grotowskiego. Ze zorganizowanym specjalnie nowym zespołem składającym się głównie z młodych aktorów krakowskich stworzyli „zawodowy teatr eksperymentu”, który stopniowo stał się laboratorium teatralnym (w 1962 nazwę zmieniono na Teatr–Laboratorium 13 Rzędów). Po inauguracyjnym Orfeuszu według Jeana Cocteau (prem. 8 października 1959) Grotowski wyreżyserował tu kilkanaście własnych przedstawień w tym Dziady (prem. 18 czerwca 1961), Kordiana (prem. 13 lutego 1962), słynne później na świecie Akropolis według Stanisława Wyspiańskiego (pierwsza wersja: 10 października 1962, druga wersja: 2 listopada 1962) oraz Tragiczne dzieje doktora Fausta według Marlowe'a (prem. 23 kwietnia 1963). Okazjonalnie przedstawienia reżyserowali też inni twórcy (m.in. Waldemar Krygier – Idiota według Fiodora Dostojewskiego, prem. 21 października 1961).Zespół lalkarzy przeniósł się do budynku przy ul. Kośnego w 1959 roku, po bardzo długim remoncie tej przestrzeni. Od 1972 roku patronem teatru jest Alojzy Smolka, który jeszcze w 1937 roku rozpoczął w regionie opolskim działalność artystyczną i prezentacje przedstawień lalkowych. Formalnie teatr lalek odłączył się od zespołu dramatycznego dopiero w 1993 roku, jednak już od lat 50. można mówić o osobnych zespołach pracujących pod jednym szyldem PTZO.
OTLiA od 1962 roku gości Ogólnopolski Festiwal Teatrów Lalek, sam zespół zaś współpracował z wybitnymi twórcami teatru formy, jak Jadwiga Mydlarska-Kowal, Anna Proszkowska, Piotr Cieplak, Petr Nosálek, Paweł Passini, Marián Pecko, Janusz Ryl-Krystianowski. W 2014 roku zakończono dwuletnią przebudowę i modernizację budynku teatralnego, który obecnie jest jednym z najnowocześniejszych teatrów lalkowych w kraju i może pomieścić na dwóch scenach niemal 300 widzów. Teatr łączy działalność artystyczną z edukacyjną i pedagogiczną, współpracuje ze szkołami, a dla wielu widzów jest pierwszym krokiem na drodze teatralnych odkryć.