Creada en agosto de 1955 por el entonces director general del INBAL, Miguel Álvarez Acosta, la Orquesta del Teatro de Bellas Artes —originalmente llamada Orquesta de la Ópera— fue concebida como agrupación estable para las temporadas de ópera y ballet. Debutó el 4 de septiembre de ese mismo año con Madama Butterfly bajo la batuta de Umberto Mugnai. Salvador Contreras fue su primer director artístico, seguido por Salvador Ochoa y, posteriormente, una destacada lista de directores como Abel Eisenberg, Fernando Lozano, Eduardo Mata, Enrique Patrón de Rueda, Enrique Diemecke, Guido Maria Guida, Srba Dinić e Iván López Reynoso. 

A lo largo de su trayectoria, la orquesta ha ampliado su repertorio con obras complejas como Wozzeck, El oro del Rin, Jenůfa, Muerte en Venecia, Turandot, Florencia en el Amazonas y El amor distante, entre muchas otras. Ha sido dirigida por maestros invitados como John DeMain, Plácido Domingo, Marco Armiliato, Riccardo Frizza y Tania León, y ha acompañado a figuras legendarias como Luciano Pavarotti, Renata Scotto, Montserrat Caballé, Francisco Araiza, Javier Camarena, Elīna Garanča y Anna Netrebko, consolidándose como una de las orquestas más relevantes del país en el ámbito operístico.