우리 전통음악을 창조적으로 보존ㆍ계승하여 한민족의 문화예술 발달에 공헌하고, 소리의 고장 전주의 지역적 특성을 살려 전주시만의 독창적인 전통문화예술을 발굴ㆍ발전시켜 수준 높은 지역문화를 창달하고자 설립되었다.
1979년 기악ㆍ성악ㆍ농악ㆍ무용 부문으로 조직된 전주시립민속예술단이 비상임체제로 창단되었다. 이후 전주시 문화예술행사에 적극 참여해오다가, 1997년 관현악ㆍ성악ㆍ타악ㆍ무용 부문에서 단원의 상임화를 시작하였다. 1999년 12월 1일 악단명을 현 전주시립국악단으로 개칭하였다.
주요 공연활동은 정기연주회와 수시ㆍ기획연주회, 초청공연 및 해외공연, 전주시민을 위한 찾아가는 음악회, 타 시․도 순회공연 등으로 모두 연간 약 100여회 이상의 다양한 공연을 국내외에서 활발히 펼치고 있다. 또한 매년 지역 내 유망 청소년들을 발굴하는 청소년 국악협연과 국악전공 대학생들을 대상으로 하는 대학생협연을 실시하여, 국악의 미래를 짊어질 젊은이들에게 예술적 기량을 향상시킬 수 있는 폭넓은 기회를 제공하고 있다.
전주시립국악단의 주목할 만한 공연은 다음과 같다. 2000년 1월 20일 전주의 소리를 주제로 제89회 정기연주회 「전주여 영원하라」를 공연했고, 그해 1월 28일 서울국립극장에서 호남오페라단과 함께 동학농민혁명을 주도한 전봉준의 일생을 다룬 오페라 「녹두장군」을 공연했다. 2001년 6월 13일 제100회 기념 정기연주회로 「호남제일문(湖南第一門)」을 선보였고, 2002년 대서사 음악극 「혼불」을 2002년 월드컵과 세계소리축제 기간 중 모두 6회에 걸쳐 공연했다. 2006년부터 기획공연으로 「궁중음악시리즈」를 무대에 올리고 있고, 2007년 러시아 하바롭스크에서 해외 국악공연을 열었다. 2011년 지역문화교류 차원에서 청주시립국악단과 함께 「녹색수도 청주ㆍ한바탕 전주」라는 합동공연을 진행했고, 2012년에는 전주지역 대표음식인 비빔밥을 주제로 한 창작생활체조 ‘비빔체조’의 반주음악을 발표했다. 그밖에 2012년 10월 23일 조선 태조 어진(御眞: 임금을 그린 그림)의 국보승격 기념행사에서 축하공연을 했고, 2013년 3월 12일 전주향교 춘기 석전대제에서 전통제례악을 연주하였다. 2013년 5월 16일 제185회 정기연주회 「김희조 음악을 노래하다」 에서는 국악관현악의 독보적인 존재인 김희조의 합주곡을 제1번에서 제5번까지 모두 감상할 수 있는 자리를 마련했다.
연주단의 조직현황은 상임지휘자 신용문, 악장 장준철 이하, 현악악장(1), 가야금(5), 거문고(7), 해금(6), 아쟁(4), 피리(7), 양금(1), 대금(8), 소금(1), 타악(5), 판소리(2), 무용(4)으로 구성되어 있고, 행정단원으로는 단무장(1), 총무(1), 악보(1), 기획(1)이 있다.
전주시는 전주세계소리축제, 전주대사습놀이, 전주한지문화축제, 전주단오제 등 다양하고 수준 높은 전통문화축제가 개최되고 있는 문화예술의 도시이다. 전주시립국악단은 전주 지역의 이러한 현대적 전통문화축제와 밀접히 교류하며, 전주시의 유서 깊은 문화유산들을 창조적인 문화콘텐츠로 가꾸어 나가고자 노력하고 있다.