Creada bajo el alero del Ministerio de Educación en la década de 1950 y reestructurada en 1982 por el maestro Fernando Rosas, en 1991 adquirió la denominación de Orquesta de Cámara de Chile siendo la única orquesta de cámara estable y permanente en el país.

Sus 35 integrantes son destacados intérpretes, ocupando algunos de ellos importantes cátedras de las principales facultades de música del país. Desde enero de 2008 su director titular es el maestro Juan Pablo Izquierdo, quien cuenta con una dilatada carrera internacional, siendo además Director de la Cátedra de Estudios Orquestales de la Escuela de Música de la Universidad Carnegie Mellon, en Estados Unidos.

Para la realización de sus conciertos, el Consejo Nacional de la Cultura y las Artes suscribió un convenio con Fundación Beethoven que contempla la realización de 67 presentaciones anuales a lo largo de Chile, siendo gran parte de éstas gratuitas e incluyendo en cada una un 20% de música de compositores chilenos.

Ha realizado varias giras al extranjero visitando, Argentina, Brasil, Bolivia, Colombia, Perú, Uruguay; ha estado en ciudades de Rusia, Ucrania, Alemania, República Checa, Polonia, Hungría y Austria. Recientemente fue invitada a participar en la Temporada de Conciertos en el Teatro Colón de Buenos Aires, Argentina, convirtiéndose en la única orquesta chilena que ha actuado en este escenario.

La producción discográfica de la Orquesta comprende la grabación de seis discos compactos, con obras de autores chilenos, latinoamericanos y europeos. Uno de éstos fue grabado íntegramente en Europa durante una gira, participando en esta grabación solistas de la propia orquesta. A su vez estuvo a cargo de la banda sonora de la película chilena "Sub Terra".

En 1998 recibió el Premio APES, de la Asociación de Periodistas de Espectáculos.