En 1889, Giacomo Puccini envoie une lettre à son éditeur, Giulio Ricordi, souhaitant obtenir les droits pour adapter La Tosca de Victorien Sardou. Sans réponse de Ricordi, Puccini laisse le projet de côté jusqu'en 1895, année où il assiste à une des représentations de la pièce avec Sarah Bernhardt dans le rôle-titre. Dès lors, il fait tout pour obtenir les droits de la pièce de Sardou, qui accepte que sa pièce soit adaptée.

Tosca est le troisième opéra de Puccini dont le livret a été écrit par Giacosa et Illica, après Manon Lescaut (1893) et La Bohème (1896). Au cours du travail d'adaptation, les librettistes suppriment de nombreux personnages et resserrent l'action sur trois actes au lieu de cinq, afin d'accentuer la tension dramatique, qui monte sans interruption jusqu'au dénouement. Puccini remaniera toutefois sensiblement le livret initial, notamment pour créer le monologue final de Cavaradossi, qui est aujourd'hui l'un des airs les plus connus de l'opéra.

Ricordi choisit la ville de Rome, lieu de l'intrigue, pour la création de l'opéra. Manon Lescaut ayant établi sa réputation en tant que compositeur d'opéra dans toute l'Italie, Tosca est très attendu. De nombreuses personnalités assistent d'ailleurs à la première, parmi lesquelles Mascagni, Cilea et Pizzetti.

La première a lieu en 1900. L'Italie connait alors une période de troubles socio-politiques, une suspension des libertés publiques étant même décidée suite à des mouvements sociaux de grande ampleur. Parallèlement, le pays assiste à une montée en puissance du mouvement anarchiste, qui aboutit à l'assassinat du roi Humbert 1er. Malgré les menaces anarchistes visant directement le Théâtre Costanzi, la première représentation eut lieu le 14 janvier 1900 après avoir été reculée d'une journée. L'opéra ne reçut pas le succès escompté par Puccini lors de la création : les critiques furent mitigées (principalement en raison de la violence qui sous-tend l'intrigue), mais le public réclama plusieurs rappels. Par la suite, l'opéra connut une meilleure réception à Rome au fil des représentations et son succès se confirma lorsque Toscanini le reprit à la Scala de Milan le 17 mars de la même année.