Премьера балета прошла 4 марта 1877 года на сцене московского Большого театра. Оригинальная хореография принадлежала балетмейстеру Венцелю Рейзингеру. Балет делился на четыре акта — по одной картине в каждом. Первой исполнительницей партий Одетты и Одилии стала Полина Карпакова. На четвёртом представлении главную партию впервые исполнила Анна Собещанская.
Постановка Рейзингера успеха не имела и была признана неудачной. В 1882 году балетмейстер Иосиф Гансен возобновил и частично отредактировал старый спектакль. 17 февраля 1894 года в концерте, посвящённом памяти П. И. Чайковского, была впервые показана «лебединая» картина II акта балета в постановке Льва Иванова (главные партии исполнили Пьерина Леньяни и Павел Гердт).
Премьера целого спектакля состоялась 15 января 1895 года в Мариинском театре. Балетмейстером Петипа совместно с М.И. Чайковским были заново пересмотрены либретто и, совместно с композитором Рикардо Дриго — партитура. Петипа принадлежали хореография I акта, III акт (за исключением венецианского и венгерского танцев) и апофеоз; Льву Иванову — II акт, венецианский и венгерский танцы III акта и IV акт.
Версия Петипа — Иванова стала классической. Она лежит в основе большинства последующих постановок «Лебединого озера», за исключением модернистских. Чаще всего используется каноническая хореография второго, «лебединого», акта Иванова и «чёрный» pas d’action (нередко преобразованный в pas de deux принца Зигфрида и Одиллии) Петипа. Однако влияние петербургской постановки на всю последующую судьбу балета гораздо шире механического воспроизведения отдельных её элементов. По сути, в ней были заложены основные традиции, определяющие подход новых балетмейстеров к авторскому тексту П. И. Чайковского. Свободный пересмотр либретто и столь же свободная перекомпоновка партитуры с пополнением её фрагментами небалетной музыки П. И. Чайковского прочно вошли в театральный обиход.
На сегодняшний день из всех существующих редакций балета едва ли найдутся хотя бы две, имеющие полностью одинаковые театральные партитуры. Наиболее радикальными в этом отношении версиями считаются венская постановка Рудольфа Нуреева и версия Владимира Бурмейстера, а наиболее распространённые замены заключаются в возвращении в третий акт вариаций главных героев, написанных Чайковским для pas de six и pas de deux Собещанской и включение в четвёртую картину дуэта на музыку второй вариации из pas de six.