Fondata a Firenze nel 1980, per iniziativa della Regione Toscana, della Provincia e del Comune di Firenze, è considerata una tra le migliori orchestre in Italia.

Nel 1983, durante la direzione artistica di Luciano Berio, è diventata Istituzione Concertistica Orchestrale per riconoscimento del Ministero del Turismo e dello Spettacolo.
L’organico medio è di 44 musicisti che si suddividono anche in agili formazioni cameristiche. L’Orchestra ha sede a Firenze nello storico Teatro Verdi, dove presenta la propria stagione di concerti ed è stata ospite delle più importanti Società di concerti italiane, tra cui il Teatro alla Scala, l’Auditorium del Lingotto di Torino, l’Accademia di Santa Cecilia di Roma e nelle più importanti sale europee e d’oltreoceano, dalla Carnegie Hall di New York al Teatro Coliseo di Buenos Aires, a Hong Kong e in Giappone.
La sua storia artistica è segnata dalla presenza e dalla collaborazione con musicisti illustri come Salvatore Accardo, Martha Argerich, Rudolf Barshai, Yuri Bashmet, Frans Brüggen, Myung-Whun Chung, Gianluigi Gelmetti, Daniel Harding, Eliahu Inbal, Yo-Yo Ma e Uto Ughi.
L’ORT è interprete duttile di un ampio repertorio e si distingue per l’eccellenza dei musicisti di cui è composta. Proprio questa qualità artistica permette di poter interpretare musiche dal barocco al classico romantico, al Novecento storico, con una particolare attenzione alla musica contemporanea, partecipando a importanti manifestazioni tra cui Biennale Musica di Venezia e al Festival Musica di Strasburgo. L’ORT ha ideato e realizzato il Festival “Play It!” dedicato alla musica italiana del nostro tempo, e nel 2014 ha ricevuto il Premio della Critica Musicale “Franco Abbiati” quale migliore iniziativa.
I suoi concerti sono trasmessi su RadioRai Tre e su Rete Toscana Classica; incide per Emi, Ricordi, Agorà, VDM Records, Sony Classical, Warner Music Italia e NovAntiqua Records.