전라북도(현, 전북특별자치도) 지방의 관현악을 전공하는 뜻있는 음악인들이 예향으로서의 전주시에 관현악단이 없음을 통감, 자신들의 실력향상과 지방 음악문화 발전에 도움을 주고자 하는 목적에서 1975년 1월 15일 30여 명이 전주 봉래원예식장에 모여 2관 편성의 관현악단을 창단, 발족하게 되었다.
창단 당시에는 전주관현악단이라 하였고, 창단연주회는 1975년 6월 15일에 가졌다. 창단 이후 두 차례의 정기연주회를 가졌으나, 재정형편상 지속이 불가능하여 발전적 해체를 하였고, 이어 1976년 3월 전주시립교향악단 조례가 제정되어 전주시립교향악단으로 재창단하게 되었다.
1980년 음악적 수준향상을 위하여 악장 등 많은 단원이 교체되었고, 1987년 1월에는 상근 조례가 공포되어 4명이 상근 단원이 되었으며, 단원 65명으로 2관 내지 3관 편성으로 구성되었고, 1997년 5월에는 전단원이 상임화가 되었다.
유영수 · 유봉헌 등이 상임지휘자를 역임하였고, 유영재가 상임지휘를 맡고 있다. 이 악단은 창단 이후 정기연주회 때마다 고전으로부터 낭만에 이르는 수준 높은 교향곡들을 연주하여 청중의 감상수준을 높이는 데 기여하였다.
1998년 9월 현재 80여회의 정기연주회를 비롯하여, 협주곡의 밤 · 특별연주회 · 임시연주회 · 순회초청연주회 · 근로자를 위한 음악회 등 200여 회의 연주회를 개최하였다.
1988년 3월 19일에는 예술의 전당 개관기념음악제에 출연하였다. 전북특별자치도 지방의 대표적인 교향악단으로서, 지방의 음악문화발전과 시민의 정서함양에 기여하고 있다.