1911年創立。日本で最も古い歴史と伝統を誇るオーケストラ。約160名のメンバーをもち、シンフォニーオーケストラと劇場オーケストラの両機能を併せもつ。名誉音楽監督にチョン・ミョンフン、首席指揮者にアンドレア・バッティストーニ、桂冠指揮者に尾高忠明、大野和士、ダン・エッティンガー、特別客演指揮者にミハイル・プレトニョフ、アソシエイト・コンダクターにチョン・ミンを擁する。
Bunkamuraオーチャードホール、東京オペラシティ コンサートホール、サントリーホールでの定期演奏会や「渋谷／平日／休日の午後のコンサート」「ハートフルコンサート」「ニューイヤーコンサート」「第九特別演奏会」など、クラシック音楽を広く普及させる自主公演の他、新国立劇場のレギュラーオーケストラとしてオペラ・バレエ演奏、『NHKニューイヤーオペラコンサート』『ブラボー！オーケストラ』『名曲アルバム』『クラシックTV』『題名のない音楽会』『東急ジルベスターコンサート』『NHK紅白歌合戦』『いないいないばあっ！』などの放送演奏により、全国の音楽ファンに親しまれる存在として高水準の演奏活動と様々な教育的活動を展開している。
2020～21年のコロナ禍における取り組みはMBS『情熱大陸』、NHK BS1『BS1スペシャル 必ずよみがえる～魂のオーケストラ 1年半の闘い』などのドキュメンタリー番組で取り上げられ、2024年にはNHK『突撃！カネオくん』などのバラエティ番組でも取り上げられた。
1989年にBunkamuraオーチャードホールとプロのオーケストラとして日本で初めてフランチャイズ契約を締結。また、東京都文京区、千葉県千葉市、長野県軽井沢町、新潟県長岡市と事業提携を、愛知県刈谷市と連携協定を結び、各地域との教育的、創造的な文化交流を行っている。
海外公演も積極的に行い、2014年3月には創立100周年記念事業としてアジア・欧米6か国を巡るワールド・ツアーを開催。2015年12月に日韓国交正常化50周年を記念してソウルと東京の2都市で「日韓友情『歓喜の第九』」演奏会（指揮：チョン・ミョンフン）を、2017年12月には上海における日中国交正常化45周年記念演奏会、チョン・ミョンフン指揮のもと2024年5月に韓国3都市4公演でのツアー、2025年4月に日韓国交正常化60周年を記念した日韓合同オーケストラ公演を東京とソウルの2都市で開催し、国内外の注目を集めた。近年では欧州・中東からも招聘を受けている。
昭和62年度芸術祭賞、平成7年度芸術祭大賞、平成16年度芸術祭優秀賞、また三善晃管弦楽作品シリーズ「音楽の未来遺産」3公演のライヴCD「三善晃の音楽」（カメラータ・トウキョウ／平成20年10月）が平成20年度芸術祭優秀賞を受賞した。他に、昭和59年度に第8回音楽之友社賞と第8回ゆとりすと賞（味の素社）、平成13年度ミュージック・ペンクラブ賞（クラシック部門／日本人アーティスト）、2021年「OPUS KLASSIK 2021」交響曲部門（20-21世紀）（指揮：アンドレア・バッティストーニ）、2022年「第20回三菱UFJ信託音楽賞 奨励賞」（指揮：チョン・ミョンフン／2022年10月定期演奏会におけるヴェルディ歌劇『ファルスタッフ』演奏会形式上演）などを受賞している。
2024年6月定期演奏会をもって「第1000回定期演奏会」を迎えた。