1985년에 발족된 사설단체 전남국악관현악단을 모태로 연주활동을 시작하였다.
그 뒤 1989년 광주국악관현악단으로 이름을 바꾸어 활동을 계속하였는데, 당시의 연주원들은 전남대학교 예술대학 국악과를 졸업한 전문 음악인들이 중심이었다.
1994년광주광역시는 국악 발전과 민속음악 및 창작 국악의 미래를 모색하기 위하여 광주국악관현악단을 기초로 하여 광주시립국악관현악단으로 이름을 바꾸고, 연주단원들을 상임단원으로 임명하여 편제를 확대 설립하였다.
1994년 9월 1일 정식으로 창단되었고, 10월 23일 광주문화예술관 대극장에서 창단연주회를 가졌다. 초대 단장 겸 상임지휘자는 김광복(金光福)이며, 1997년 10월 4일 이후 현재까지 단장은 공석이다. 광주시립국악관현악단은 광주문화예술회관 안에 있다.
공연활동은 크게 정기연주회와 특별연주회로 구분할 수 있다. 1998년 1월 20일 현재 7회의 정기연주회를 개최하였고, 특별연주회는 총 39회였다.
주요 연주회로 1994년 12월 23일 광주 전남 동학 100주년 기념연주회, 1996년 3월 11일 신춘국악대공연, 4월 26일 도심 속의 축제 ‘작은 음악회’, 5월 20일 5·18 기념음악회, 9월 20일 광양제철 초청연주회, 10월 12일 토요 야외무대 ‘국악관현악의 밤’, 1997년 1월 23일 광주 발전 기원 예술대축제, 2월 13일 국제 프리스타일 스키대회 개막공연, 4월 20일 대구KBS 개국기념 초청연주회, 5월 16일 5·18묘역 성역화사업 준공기념예술제, 9월 5일 광주비엔날레 경축행사, 10월 31일 광주발전기원 가을예술대축제 합동공연 등이 있다.
그 밖에도 상설무대로 시와 음악이 있는 화요 예술무대를 1995년부터 매월 1회 개최하였고, 전국 국악관현악축제에 제2회(1995년)부터 제4회(1997년)까지 총 3회에 걸쳐 참여한 바 있다.
뿐만 아니라 지체장애자 위문공연·불우노인 위문공연(광주 벧엘요양원, 성요셉요양원) 등과 같이 어려움에 처한 이들을 위한 방문공연도 본 단체의 특별연주회이다.
해외공연으로 8월 16일∼17일 미국 국악협회 동부지회의 초청으로 이루어진 뉴욕 국악대공연(뉴욕 퀸즈컬리지 골든홀, 뉴저지 릿거스 대학 대강당)을 2회 실시하였다.
광주시립국악관현악단은 전통음악의 발굴과 연주가 기본 사업이며, 그 밖에도 새로운 국악 관현악곡을 창작하고 연주하여 관중과 함께 하는 음악으로 자리잡는 일을 주력사업으로 한다.
본 단체는 전라도지역의 음악 특색을 잘 살릴 수 있는 연주곡을 주요 악곡으로 함은 물론이고, 전라도지역의 소리꾼과 무용인들을 수시로 연주회의 협연자로 초빙하여 향토음악의 특색을 살리는 무대를 마련하고 있다.
특히, 수많은 초·중고등학교를 방문하여 개최했던, 해설이 있는 음악회로 인하여 본 단체는 ‘움직이는 연주단’이라는 별명을 얻었다.
광주시립국악관현악단은 여러 차례 광주국악협회와 예총 광주지회 등의 사회단체와 공동으로 음악제를 개최하였다. 뿐만 아니라 5·18기념단체와 함께 추모음악제를 공연하는 등 지역 사회단체와의 관계 유지에도 많은 노력을 기울이고 있다.