파리 오케스트라는 1828년 창단된 파리 음악원 오케스트라의 명맥을 이어 1967년 재탄생하였다. 첫 공연은 1967년 11월 14일 샤를 뮌슈 지휘 아래 이루어졌다.
창단 당시 이들에게는 ‘프랑스 음악계에서의 주도적인 역할’과 ‘국외적으로 프랑스 음악의 위상을 드높인다’는 국가적인 미션이 주어졌다. 이렇듯 정부의 대대적인 지원아래 창단된 파리 오케스트라는 곧 프랑스 대표 오케스트라로 자리 잡았고, 창단 후 얼마 지나지 않아 긴 미국 투어에 나선다. 미국에서의 공연은 평단과 관객들의 호평을 받으며 대성공을 거둔다.

그러나 미국 투어 중 초대 지휘자였던 샤를 뮌슈가 심장마비로 갑작스럽게 사망하자, 오케스트라는 큰 혼란에 빠진다. 이후 오케스트라의 지휘봉을 잡은 사람은 세계적인 거장 헤르베르트 폰 카라얀. 카라얀이 사임한 1972년 이후로는 게오르그 솔티가 발탁되었고, 1975년에는 30대의 젊은 지휘자이자 파리 오케스트라 역사에서 빼놓을 수 없는 지휘자 다니엘 바렌보임이 임명되었다. 바렌보임은 전임자들과 달리 이 오케스트라의 활동에 주력해 악단의 수준을 창단 당시로 복원시키는데 힘을 기울였다. 1976년에 부속 합창단인 파리 관현악단 합창단(Choeur de l’Orchestre de Paris)도 조직하였고, 직접 피아노를 맡아 단원들과의 실내악 활동도 시작하는 등 파리 오케스트라의 중흥시대를 열었다. 이후, 세묜 비슈코프(1989-1998), 크리스토프 폰 도흐나니(1998-2000), 크리스토프 에셴바흐(2000-2010)를 거쳐 2010년부터는 파보 예르비가 제7대 음악감독으로 취임, 활동하고 있다. 파리 오케스트라는 프랑스 음악의 전통을 잇는 중심적인 역할을 해왔다. 첫 창단 공연 프로그램으로 드뷔시 <라 메르>, 스트라빈스키 <레퀴엠 칸티클스>, 베를리오즈 <환상교향곡>을 연주하는 등 프랑스적인 색채와 사운드를 지향해 왔다. 또한, 프랑스의 대표적인 집시극단인 징가로 극단과의 합동공연, 프랑스 안무가 모리스 베자르의 <베토벤 교향곡 9번> 발레 창작극, 장-피에르 포넬 연출, 바렌보임 지휘의 <피가로의 결혼>, <돈 지오반니>, <코지 판 투테> 공연과 밥 윌슨 연출, 크리스토프 에셴바흐 지휘의 <니벨룽의 반지> 등 세계적으로 주목 받는 작품들을 선보였다.

파리 오케스트라는 현대음악의 저변 확대에도 크게 기여하고 있다. 오케스트라 상주 작곡가인 마크 앙드레 달바비의 <컬러>를 카네기 홀에서 초연하기도 하고, 메시앙, 크세나키스, 란도프스키, 다케미츠, 베리오, 만토바니, 뒤사팽, 탕기, 사리아호 등 여러 현대작곡가들의 작품을 세계 초연하였다. 또한 21세기 프랑스 음악의 대표적 작곡가인 앙리 뒤티외, 올리비에 메시앙 헌정 공연과 현대음악 전문 연주단체인 앙상블 앵테르콩태포랭과의 합동연주, 피에르 불레즈가 직접 지휘하는 all 불레즈 프로그램 등 다양한 방법으로 현대음악을 관객들에게 선보이고 있다.

파리 오케스트라는 뉴욕, 런던, 비엔나, 베를린, 아테네, 암스테르담 등 세계 주요 도시에서 정기적으로 공연하고 있으며, 2011년에는 14번째 아시아 투어를 가질 계획이다. 또한 유럽의 BBC 프롬스, 빈 축제주간, 액상 프로방스, 루체른, 잘츠부르크, 그라나다, 산 세바스티앙, 스트라스부르 등 주요 페스티벌 에도 지속적으로 초청받고 있다.