A BayArena foi inaugurada em 1958 e era chamada de Ulrich-Haberland-Stadion, em homenagem a um dos gerentes da companhia química-farmacêutica Bayer, que fundou o clube. A capacidade inicial era para 20 mil torcedores, e em 1986 foi feito um processo de renovação do estádio, ampliando a capacidade para 22.500 lugares.
O estádio mudou de nome em 1998, mas era preciso ampliar ainda mais a quantidade de torcedores. Por isso, em 2009, a BayArena passou por uma remodelação, aumentando para 30.210 lugares de capacidade máxima. O estádio foi reaberto em 2009.
Esqueça alambrados e cercas na BayArena. Antes mesmo da grande onda de modernização dos estádios alemães, o estádio já se destacava por ser livre de cercas e alambrados, priorizando segurança e conforto, algo considerado inovador nos anos 90.
São inúmeras vitórias do Werkself na BayArena, mas duas chamam a atenção. Na Bundesliga, o Bayer 04 goleou o Greuther Fürth por 7 x 1, em 4 de dezembro de 2021. A maior goleada em casa, entretanto, aconteceu na DFB-Pokal: 11–0 sobre o BSV Stahl, em 13 de março de 1994.
A BayArena foi uma das sedes da Copa do Mundo de Futebol Feminino de 2011 que se realizou na Alemanha, com quatro jogos sendo disputados em Leverkusen. Campeão daquela edição, o Japão fez um jogo na BayArena: 4 x 0 sobre o México na fase de grupos.
