С момента основания в 1937 году и до 1955 года коллектив возглавлял С. Лазерсон, с 1946 по 1957 годы с оркестром работали Л. Гинзбург, Г. Юдин, К. Кондрашин. Особую роль в творческом становлении оркестра сыграл народный артист России И.Б. Гусман, который руководил коллективом в течение 30 лет (1957-1987). С 1988 по 2000 годы оркестр возглавлял В. Зива, с октября 2000 года художественным руководителем и главным дирижером оркестра является А. Скульский.
Коллектив по праву называют «лабораторией современной музыки» - в его репертуаре всегда были сочинения композиторов-современников, многие из них впервые прозвучали в исполнении оркестра. Оркестр был первым исполнителем ряда произведений Шостаковича, Хачатуряна, Хренникова, Свиридова, Караева, Щедрина, Шнитке, А. Чайковского. В числе самых ярких страниц его истории – десять фестивалей «Современная музыка», оказавших заметное влияние на развитие музыкальной жизни страны. Огромный общественный резонанс получили два фестиваля - Второй фестиваль, посвященный творчеству Д. Шостаковича (1964), и Десятый фестиваль из произведений А. Шнитке (1989). С 1992 года оркестр является постоянным участником Международных фестивалей искусств им. А. Д. Сахарова.
В разные годы за дирижерским пультом оркестра выступали выдающиеся дирижеры: К. Иванов, Е. Светланов, Н. Рахлин, Б. Хайкин, К. Элиасберг, А. Стасевич, Н. Рабинович, Г. Рождественский, В. Дударова, Ю. Темирканов, В. Гергиев, А. Янсонс, С. Сондецкис, Д. Кахидзе, Г. Проваторов, В. Синайский, Д. Китаенко, Ю. Симонов, Е. Колобов, Э. Клаас, Ю. Домаркас, Э. Хачатурян, М. Шостакович, В. Понькин, В. Полянский, Ф. Мансуров, Д. Лисс, В. Вербицкий, В. Альтшулер, И. Шпиллер, Ф. Коробов, зарубежные маэстро - В. Монтей, Д. Кавка, А. де Альмейда, Ф. Грегорутти, Э. Жежер, Э. Ледюк-Баром, О. Гранжан (Франция), Ф. Мастранжело (Италия), И. Солженицын и многие другие.
Оркестр неоднократно выступал в Москве и Санкт-Петербурге, городах Поволжья, Урала, Кавказа, столицах государств Балтии, в Белоруссии, Киргизии. Оркестр много и плодотворно сотрудничает с выдающимися исполнителями – солистами, лучшими хоровыми коллективами страны. Является постоянным участником крупнейших российских музыкальных форумов. Неоднократно принимал участие в международных фестивалях «Сеpебряные симфонии» во Франции, «Musici Artis» в Брюсселе, «Oleg Kagan Musikfest» в Кройте (Германия), международных фестивалях М. Ростроповича в Баку и Москве, в фестивале «Мартовские музыкальные дни» в Болгаpии, совершил несколько продолжительных турне по городам Испании, Франции, Бельгии, Германии, побывал с концертами в Амстердаме и Гааге, странах Скандинавии. Одним из ярких событий последнего времени стал успешный дебют оркестра под руководством А. Скульского на сцене знаменитого концертного зала Европы – Concertgebow (Амстердам).
В 2002 году оркестр был признан победителем в номинации «Лучшее исполнение современной музыки» по итогам первого открытого фестиваля симфонических и камерных оркестров России на волнах радиостанции «Орфей». Оркестр осуществил множество записей на радио, телевидении, и компакт-дисках. В январе 2002 года фирмой «КонКлаРек» выпущены два CD с записями концертов с фестиваля искусств им. А.Д. Сахарова. В 1990 году коллектив удостоен звания «Академический». По итогам творческой деятельности, в 1996 году, российской газетой «Музыкальное обозрение» назван «Оркестром года».
