1982년에 창단된 목포실내악단을 모체로 1983년 창단되었다. 김연주, 변욱 상임지휘자를 거쳐 2006년 4대 상임지휘자 진윤일이 취임하였다. 창단 이래 100여 회의 정기연주회와 연간 30여 회의 특별연주회, 팝스콘서트, 청소년을 위한 음악회를 개최하였으며 맛있는 음악 감상회, 로비콘서트, 찾아가는 음악회 등으로 음악의 대중화에 힘써왔다. 특히 새로운 국악 작품의 발굴과 오케스트라와의 접목을 시도하여 남도 국립국악원과의 합동 연주회를 하는 등 우리 문화의 세계화에도 관심을 두고 있다. 전 문화관광부(현 문화체육관광부)가 주최한 「2012 소외 아동·청소년 오케스트라 교육지원사업」에 선정되어 어려운 계층 어린이들을 대상으로 한 「꿈의 오케스트라-목포」 정기연주회를 통하여 음악교육에도 힘쓰고 있다.
시립오케스트라 단원으로 강사진을 구성하여 어린이들을 지도하고 시민에게 어렵게 느껴질 수 있는 클래식에 다양한 방법으로 접근을 시도하며 국악과 오케스트라의 융합을 꾀하여 문화사절단의 역할을 함으로 지역의 문화발전에 이바지하고 있다.