Èñòîðèÿ êîëëåêòèâà íà÷àëàñü 10 äåêàáðÿ 1933 ãîäà, êîãäà Ñîâíàðêîì Êàðåëüñêîé Àâòîíîìíîé ÑÑÐ ïðèíÿë Ïîñòàíîâëåíèå ¹ 1208, ïðåäïèñûâàþùåå îðãàíèçîâàòü ñèìôîíè÷åñêèé îðêåñòð ïðè ðåñïóáëèêàíñêîì Êîìèòåòå ïî ðàäèîôèêàöèè è ðàäèîâåùàíèþ. Ó èñòîêîâ ñîçäàíèÿ êîëëåêòèâà ñòîÿë êîìïîçèòîð è äèðèæ¸ð Êàðë Ðàóòèî. Ãëàâíûì äèðèæ¸ðîì Ñèìôîíè÷åñêîãî îðêåñòðà Êàðåëüñêîãî ðàäèî, ñîñòîÿâøåãî èç 37 ÷åëîâåê, ñòàë Ëåîïîëüä Òåïëèöêèé — òàëàíòëèâûé ìóçûêàíò, îäèí èç ïåðâûõ ñîâåòñêèõ äæàçìåíîâ.
 ÷èñëå êëþ÷åâûõ ñîáûòèé â äîâîåííîé æèçíè îðêåñòðà: Ïåðâûé âñåñîþçíûé ðàäèîôåñòèâàëü 1936 ãîäà è Ïåðâàÿ äåêàäà êàðåëüñêîãî èñêóññòâà â Ëåíèíãðàäå, â êîòîðûõ êîëëåêòèâ ïðèíÿë ó÷àñòèå.  1939 ãîäó îí âîø¸ë â ñîñòàâ Êàðåëüñêîé ãîñóäàðñòâåííîé ôèëàðìîíèè è ñòàë íàçûâàòüñÿ Êàðåëüñêèì ðåñïóáëèêàíñêèì ñèìôîíè÷åñêèì îðêåñòðîì.
 1941 ãîäó êîëëåêòèâ áûë ðàñôîðìèðîâàí è âîçîáíîâèë ñâîþ äåÿòåëüíîñòü óæå ïîñëå âîéíû: ïåðâîíà÷àëüíî â âèäå àíñàìáëÿ ïîä ðóêîâîäñòâîì ñêðèïà÷à Ãåíðèõà Õóìåêà.  1946 ãîäó Ëåîïîëüä Òåïëèöêèé âíîâü âîçãëàâèë îðêåñòð.  äàëüíåéøåì çà äèðèæ¸ðñêèì ïóëüòîì êîëëåêòèâà âûñòóïàëè Êîíñòàíòèí Ñèìåîíîâ, Êàðë Ýëèàñáåðã, Ëåâ Êîñèíñêèé, Þðèé Àðàíîâè÷, Âèòàëèé Êàòàåâ, Ñåðãåé Òðóáà÷¸â, Àëåêñàíäð Äìèòðèåâ, Ô¸äîð Ãëóùåíêî, Ýäâàðä ×èâæåëü, Îëåã Ñîëäàòîâ, Ìàðèóñ Ñòðàâèíñêèé è Àëåêñåé Íüÿãà. Ñ 2013 ãîäà ãëàâíûì äèðèæ¸ðîì è õóäîæåñòâåííûì ðóêîâîäèòåëåì îðêåñòðà ÿâëÿåòñÿ çàñëóæåííûé àðòèñò Ðåñïóáëèêè Êàðåëèè Àíàòîëèé Ðûáàëêî. Âòîðîé äèðèæ¸ð — Äìèòðèé Êîëüöîâ.
Ñ îðêåñòðîì âûñòóïàëè ìíîãèå âûäàþùèåñÿ ñîëèñòû: ïèàíèñòû Ñâÿòîñëàâ Ðèõòåð, Ýìèëü Ãèëåëüñ, Íèêîëàé Ïåòðîâ, Äìèòðèé Áàøêèðîâ, Âëàäèìèð Êðàéíåâ, Íàóì Øòàðêìàí, Ìèõàèë Ïëåòí¸â, Àëåêñåé Ëþáèìîâ, Íèêîëàé Ëóãàíñêèé, Ïàâåë Íåðñåñüÿí, Âàäèì Õîëîäåíêî, ϸòð Ëàóë, Ëóêàñ Ãåíþøàñ, Ôèëèïï Êîïà÷åâñêèé, Äìèòðèé Øèøêèí, Äåíèñ Ìàöóåâ, Èâàí Áåññîíîâ; ñêðèïà÷è Ñåðãåé Ñòàäëåð, Âëàäèìèð Ñïèâàêîâ, Èãîðü Îéñòðàõ, Òàòüÿíà Ãðèíäåíêî, Äîðà Øâàðöáåðã, Àíäðåé Áàðàíîâ, Àéëåí Ïðèò÷èí, Èëüÿ Ãðèíãîëüö, Íèêèòà Áîðèñîãëåáñêèé, Ïàâåë Ìèëþêîâ, Ñåðãåé Äîãàäèí, Àë¸íà Áàåâà; àëüòèñòû Þðèé Áàøìåò, Þðèé Òêàíîâ, Èëüÿ Ïîëòàâñêèé, Ìàêñèì Íîâèêîâ, Ñåðãåé Ïîëòàâñêèé; âèîëîí÷åëèñòû Ìñòèñëàâ Ðîñòðîïîâè÷, Íàòàëèÿ Øàõîâñêàÿ, Àëåêñàíäð Ðóäèí, Äåíèñ Øàïîâàëîâ, Áîðèñ Àíäðèàíîâ, Àëåêñàíäð Ðàìì, Àíàñòàñèÿ Êîáåêèíà; ïåâöû Îëåñÿ Ïåòðîâà, Ïîëèíà Øàìàåâà, ϸòð Ìèãóíîâ, Âàñèëèé Ëàäþê, Ñåðãåé Ñåìèøêóð; òðóáà÷ Ñåðãåé Íàêàðÿêîâ, âàëòîðíèñò Àðêàäèé Øèëêëîïåð, òðîìáîíèñò Ýëèàñ Ôàéíãåðø, ãèòàðèñò Äìèòðèé Èëëàðèîíîâ, è äðóãèå.
Êîíöåðòû Ñèìôîíè÷åñêîãî îðêåñòðà Êàðåëüñêîé ôèëàðìîíèè ïðîõîäÿò â Ìîñêâå è Ñàíêò‑Ïåòåðáóðãå è äðóãèõ ãîðîäàõ Ðîññèè. Ïðè ïîääåðæêå «Âñåðîññèéñêèõ ôèëàðìîíè÷åñêèõ ñåçîíîâ» ðåãóëÿðíî ïðîâîäÿòñÿ ãàñòðîëüíûå òóðû ïî ãîðîäàì öåíòðàëüíîé Ðîññèè è Ñåâåðî‑Çàïàäà. Îðêåñòð ãàñòðîëèðîâàë â Øâåöèè, Íîðâåãèè, Ôèíëÿíäèè, Ãåðìàíèè, Ïîëüøå, Ôðàíöèè, Èñïàíèè, Èòàëèè, Øâåéöàðèè, íà Ìàëüòå.
Ðåïåðòóàð îðêåñòðà, ïîìèìî ïðîèçâåäåíèé XVII–XX âåêîâ, îõâàòûâàåò ìóçûêó ñîâðåìåííûõ êîìïîçèòîðîâ — êàê çàðóáåæíûõ (Ôèëèï Ãëàññ, Àðâî Ïÿðò, Äæîí Ãàëåà, Õüåëëü Õàááåñòàä), òàê è îòå÷åñòâåííûõ (Ãèÿ Êàí÷åëè, Èëüÿ Êóçíåöîâ, Âèêòîðèÿ Áîðèñîâà, Îëëàñ-Ýëèàñ Ôàéíãåðø, Ïàâåë Êàðìàíîâ, Àëåêñåé Êóðáàòîâ, Ìèõàèë Àðêàäüåâ).  íîÿáðå 2022 ãîäà Ñèìôîíè÷åñêèé îðêåñòð èñïîëíèë ìèðîâóþ ïðåìüåðó Ñèìôîíèè ¹ 8 «Îñóäàðåâà äîðîãà» Àëåêñàíäðà ×àéêîâñêîãî äëÿ ñèìôîíè÷åñêîãî îðêåñòðà è ìóæñêîãî õîðà, ñîçäàííîé ñïåöèàëüíî äëÿ Êàðåëüñêîé ôèëàðìîíèè.  ìàå 2024 ãîäà ñîâìåñòíî ñ Õîðîì Ìèíèíà, Àêàäåìè÷åñêèì õîðîì Ïåòðîçàâîäñêîãî óíèâåðñèòåòà, Ìóæñêèì êàìåðíûì õîðîì Êàðåëüñêîé ôèëàðìîíèè è ñîëèñòàìè èç ñòîëè÷íûõ òåàòðîâ â Ïåòðîçàâîäñêå ïðîøëî èñïîëíåíèå Ðåêâèåìà Äæóçåïïå Âåðäè. Òàêæå îðêåñòð ñòàë ïåðâûì èñïîëíèòåëåì ìíîãèõ ïðîèçâåäåíèé êàðåëüñêèõ êîìïîçèòîðîâ.
 2023 ãîäó Ñèìôîíè÷åñêèé îðêåñòð Êàðåëüñêîé ôèëàðìîíèè îòìåòèë 90‑ëåòèå. Âñå ýòè ãîäû îðêåñòð áûë è îñòà¸òñÿ åäèíñòâåííûì áîëüøèì ðåãèîíàëüíûì ñèìôîíè÷åñêèì îðêåñòðîì íà Ñåâåðî-Çàïàäå Ðîññèè. Êîëëåêòèâ — ìóçûêàëüíûé áðåíä Ðåñïóáëèêè Êàðåëèè è íåèçìåííûé õýäëàéíåð ôåñòèâàëÿ Ruskeala Symphony, ïðèíèìàþùèé ãîñòåé â æèâîïèñíîì ãîðíîì ïàðêå íà çàïàäå ðåñïóáëèêè.
Áîëüøèíñòâî ìóçûêàíòîâ îðêåñòðà îêîí÷èëè Ïåòðîçàâîäñêóþ ãîñóäàðñòâåííóþ êîíñåðâàòîðèþ èìåíè À.Ê. Ãëàçóíîâà. Ìíîãèå àðòèñòû óäîñòîåíû ïî÷¸òíûõ çâàíèé è ÿâëÿþòñÿ ëàóðåàòàìè ðîññèéñêèõ è ìåæäóíàðîäíûõ êîíêóðñîâ.