Челябинский областной суд, в том статусе, в котором он существует сегодня, был образован в феврале 1934 года - сразу же после выделения Челябинской области из разукрупненной Уральской области.
12 февраля 1934 года в Москве, где работал 17 съезд ВКП(б), состоялось заседание бюро Челябинского обкома партии, избравшее персональный состав оргкомитета Советов Челябинской области. 2 апреля 1934 года оргкомитет Советов Челябинской области утвердил штат областного суда из 47 рабочих мест, включая и технический персонал.
Образовавшемуся областному суду были выделены помещения в пятиэтажном здании по улице Коммуны, 38 - на третьем этаже, состоявшем из семи тесных комнат, которые к тому же приходилось делить с областной прокуратурой. Судьи и персонал размещались по несколько человек в кабинете, уголовные и гражданские дела слушались в комнате площадью 15 квадратных метров, а канцелярия находилась в коридоре.
В первые годы войны около половины народных судей и членов областного суда ушли на фронт: взамен их на судебную работу пришлось брать людей без достаточных знаний и опыта. Суд работал в режиме военного времени.
14 августа 1954 года образованы Президиумы областных судов, которым предоставлены надзорные функции в отношении вступивших в законную силу приговоров, решений нарсудов, кассационных определений областного суда, а также на решения внесудебных органов.
4 августа 1956 года Указом Президиума Верховного Совета были расширены права областного суда, которому передали функции ликвидированных Управлений Министерства юстиции, областной суд вновь, как до 1938 года, стал осуществлять организационное руководство народными судами области. В 1960 году упразднена участковая система народных судов, организованы городские и районные народные суды. В Челябинской области было образовано 37 городских и районных народных судов, в 1965 году их количество увеличилось до 41. В области работало 106 народных судей. На сегодняшний день в Челябинской области действует 49 районных и городских судов и 164 судебных участка мировых судей.
В 1970 году в регионах вновь восстановлены органы юстиции.
В мае 1967 года было окончено строительство нового трехэтажного здания областного суда по ул. Труда, 34. До этого суд размещался в двух зданиях: судебная коллегия по гражданским делам по адресу ул. Васенко, 102, а судебная коллегия по уголовным делам по адресу ул. Цвиллинга, 5.
Во второй половине 90-х с ростом количества обращений в суды штат Челябинского областного суда стал стремительно увеличиваться. Новых судей и сотрудников аппарата необходимо было размещать по кабинетам, требовались и новые залы заседаний, чтобы не тормозить процессы из-за отсутствия свободных залов. В 1995 году возвели четвертый этаж здания суда. В 1997-1998 годах к правому краю здания примкнула шестиэтажная часть. В последующие годы суд вырос еще на целое крыло, симметричное старой части. Здание приобрело завершенный вид.