국립국악관현악단은 국립극장 전속단체의 하나로서 국악의 생활화와 세계화를 목표로 전통음악에 기초한 민족음악의 창신을 위하여 설립된 단체이다. 1995년 1월 1일 창단되어 1995년 1월 25일 창단식 및 기념연주회를 개최했다. 국악기로 편성된 50여명의 전속 연주자로 구성되어 있으며, 국내외 저명한 작곡가 및 지휘자들을 영입해 다양한 연주 활동을 펼치고 있다. 초대 단장 박범훈(1995.01.01 ~ 1999.12.31), 2대 단장 한상일(2000.01.01 ~ 2003.12.31), 3대 예술감독 최상화(2004.01.01 ~ 2005.12.31), 4대 예술감독 황병기(2006.01.01 ~ 2011.12.31), 5대 예술감독 원일(2012.03.12 ~ 2015.03.10), 6대 예술감독 임재원(2015.10.01 ~ 2018.03.28), 7대 예술감독 김성진(2019.04.01 ~ 2023.03.31), 제8대 채치성 예술감독 겸 단장(2023.11.21 ~ 2026.11.20)을 주축으로 한국을 대표하는 국악관현악단의 역할에 매진하고 있다.
1995년 6월 20∼21일 국립중앙대극장에서 창단 연주회를 개최한 이후 연평균 3회 정기연주를 하고 있으며, 국립창극단의 창극반주 및 무용음악 등으로 연평균 2회의 연주회를 하고, 기획연주로 직장인을 위한 정오의 무대(정동극장) 등과 같은 특별연주회가 있다.
대표적인 공연으로는 1995년 2월에 한 · 미친선전통음악제, 1996년 7월에 2002년 월드컵공동개최 기념 연주회, 1997년 3월 정기연주회로 「봄맞이굿」을 공연하였고, 1998년 5월에 전주대사습 축하공연, 1999년 12월 31일 송년음악회를 개최하였다. 2000년 9월에는 특별연주회 「달아 높이곰 돋아사」, 2001년 4월에 기획공연 「봄나들이」, 2002년 10월에 특별기획공연 「기와율」, 2003년 6월에 역시 특별기획공연으로 「고운소리 우리소리」, 2004년 6월 특별기획연주회 「디지털국악감상회」를 개최하였다. 2004년 11월부터 2005년 2월에는 지방연주회로 「얼씨구 우리가락 우리노래」를 순회공연 하였고, 2005년 9월에는 특별연주회 「창조되는 국악」을 개최하였다. 2006년 12월에는 해외연주회로 일본 동경에서 「한 · 일문화교류의 밤」을 개최하였고, 2007월 4월부터 5월까지 「엄마와 함께하는 국악보따리」를 장기공연하였다.
2008년 4월에는 「젊은예인을 위한 협주곡의 밤」을 개최하면서 협연자를 공개 모집하여 많은 호응을 얻었고, 2009년 6월에는 전북 김제문화예술회관 개관 기념 「국악콘서트잔치」를 벌여 지방음악애호가들의 현장참여를 위한 공연을 실시하였다.
한편, 국립국악관현악단은 창단과 더불어 국악기 개량사업을 하고 있다. 1995년 개량악기 시연 연주회를 개최하였고, 이후 22현 가야금, 대금, 10현 대아쟁, 10현 소아쟁, 편종, 운라, 모듬북 등의 개량 악기를 개발했으며 모든 연주회에 직접 활용하고 있다.
조직은 예술감독 겸 단장을 중심으로 운영팀과 기획제작실이 있고, 부지휘자와 악장 및 피리 · 대금 · 해금 · 가야금 · 거문고 · 아쟁 · 타악 등의 파트가 있다. 정원은 58명(예술감독 겸 단장 1, 부지휘자 1, 악장 1, 기획위원 1, 기획홍보담당 2, 총무 1, 악기계 1, 악보계 1, 수석 7, 단원 42)이다. 국악의 생활화 및 세계화를 위해 3~4회의 정기연주회와 창극, 무용음악 반주, 지방순회공연, 특별기회공연 등을 실시하고 있다.