Od września 1948 rozwiązano Teatr Miejski i stał się on filią Państwowego Teatru Polskiego w Poznaniu, którym kierował wówczas Wilam Horzyca, a obowiązki kierownika literackiego pełnił Stanisław Hebanowski (1948-1959). Gorzowska scena pozostała filią Teatru Polskiego do 4 listopada 1960, gdy odbyła się premiera Balladyny Juliusza Słowackiego w Państwowym Teatrze im. Juliusza Osterwy, dając tym samym podwaliny stałej instytucji kultury.
Bardzo ważna była dyrekcja Ireny Byrskiej (1963-66), która wraz z mężem Tadeuszem przenosiła idee teatru Juliusza Osterwy tworząc ambitny teatr z dala od centrów kulturalnych. W tym okresie kierownikiem literackim byli kolejno Zdzisław Najder i Zbigniew Herbert, współpracowali Antoni Uniechowski, Zbigniew Lengren, Władysław Krasnowiecki, Irena Górska-Damięcka, występowali m.in. Edward Lubaszenko, Bolesław Idziak i wielu innych. Obecnie Duża Scena teatru nosi imię Ireny i Tadeusza Byrskich.