Herzog Julius von Braunschweig-Wolfenbüttel veranlasste seinerzeit die Gründung eines neuen, hofeigenen Orchesters. Am 2. Oktober 1587 setzte Komponist und Kapellmeister Thomas Mancinus den Wunsch des Herren in die Tat um und rief die Herzogliche Hofkapelle ins Leben. Es war die Geburtsstunde des heutigen Staatsorchesters Braunschweig, das mit seiner weitreichenden Tradition zu den ältesten Kulturorchestern der ganzen Welt gehört. Namen wie Michael Praetorius und Heinrich Schütz gehörten zu seinen Kapellmeistern. Den Status eines Staatsorchester trägt der Klangkörper jedoch erst seit Ende des Zweiten Weltkriegs.
Generalmusikdirektoren waren seither u. a. Heribert Esser, Stefan Soltesz, Philippe Augin und Alexander Joel. Seit 2017 steht der serbische Dirigent Srba Dinić am Pult des Ensembles. Hauptspielstätte ist das 1861 eröffnete Staatstheater Braunschweig, wo das Orchester neben zahlreichen sinfonischen Konzerten mit breitem Repertoire auch zahlreiche Opernvorstellungen bespielt.