Главный дирижёр — Александр Щуров
Коллектив был создан летом 1945 года, в его первоначальный состав вошли музыканты-фронтовики. Творческий облик оркестра формировали его первые дирижёры: Самуил Ратнер, Николай Юхновский, Роман Каспаров, Валерий Леонов.
За время своего существования коллектив исполнил все симфонии Бетховена, Шуберта, Моцарта, Чайковского, Рахманинова, Бородина, Берлиоза, Прокофьева, Шостаковича, а также произведения Стравинского, Щедрина, Штрауса, Шнитке и многих других композиторов.
В 2000 году по приглашению Сильвано Фронталини оркестр впервые выступил в Италии, с тех пор много гастролировал в Европе. Его главным дирижёром в тот период был австрийский музыкант Курт Шмид, под управлением которого коллектив концертировал в Австрии, Германии, Швейцарии, Италии, Бельгии, Испании, Хорватии, Дании, Швеции, Норвегии, Китае, странах СНГ, был оркестром-резидентом Международного конкурса дирижёров в Вене.
В 2006 году симфонический оркестр Луганской филармонии был удостоен почётного звания «академический».
В разные годы с оркестром сотрудничали известные дирижёры и солисты: Кирилл Кондрашин, Натан Рахлин, Константин Симеонов, Абрам Стасевич, Карл Этти, Лютаурас Бальчунас, Армандо Кригер, Даниэль Кляйн; Святослав Рихтер, Эмиль Гилельс, Григорий Гинзбург, Давид Ойстрах, Леонид Коган, Мстислав Ростропович, Иван Козловский, Сергей Лемешев, Михаил Плетнёв, Виктор Третьяков, Владимир Спиваков, Денис Мацуев, Николай Луганский, Екатерина Мечетина, Чезаре Кьякьяретта и другие.
2014 год — начало новейшей истории оркестра, связанной со становлением Луганской Народной Республики. Несмотря на войну и блокаду Луганска, в сентябре музыканты приняли участие в торжествах, посвящённых Дню города; каждое последующее их выступление вселяло надежду на возвращение мирной жизни.
В год своего 70-летия (2015) коллектив принял участие в акции «Книга памяти», посвящённой Дню Победы, выступив в городах и районах Республики. С того же года оркестр Луганской филармонии стал постоянным участником ежегодного Международного Крымского музыкального фестиваля в Севастополе, включённого в проект Министерства культуры РФ и Московской филармонии «Всероссийские филармонические сезоны». При поддержке Московской филармонии в сопровождении академического симфонического оркестра в Луганске выступили пианисты Николай Кузнецов, Алексей Чернов, Алексей Чуфаровский, скрипачи Леонид Поляков, Иван Почекин, Степан Стариков, виолончелист Глеб Степанов, кларнетист Артур Назиуллин, артисты Российского национального молодёжного симфонического оркестра Фрол Герасимов (гобой), Владимир Пинялов (труба) и Игорь Егоров (валторна). Вместе с оркестром свои программы для луганской публики представили дирижёры Игорь Манашеров, Алексей Рубин, Константин Барков, Игорь Разумовский, Дмитрий Крюков, Юрий Ткаченко, Илья Дербилов, Дмитрий Руссу и другие.
Коллектив выступал в Воронеже, Рязани, Москве, Липецке (2015, в рамках федеральной программы «Большие гастроли»), Астрахани, Волгограде (2017). В 2019 году принял участие в записи музыки к киноленте «Ополченочка», а также исполнил в родном городе Симфонию № 1 Геннадия Толстенко, которая после премьеры стала именоваться «Луганской».
Участник торжественного открытия восстановленных мемориалов «Саур-Могила» в ДНР (сентябрь 2022 года) и «Острая могила» в Луганске (сентябрь 2023 года). В сезоне 2022/23 коллектив вместе с Российским национальным молодёжным симфоническим оркестром выступал в программах, посвящённых 150-летию со дня рождения С. Рахманинова.
