Durante casi 170 años de historia, la Orquesta del Gran Teatre del Liceu ha sido dirigida por las más grandes batutas, de Arturo Toscanini a Erich Kleiber, de Otto Klemperer a Hans Knapperstsbusch, de Bruno Walter a Fritz Reiner, Richard Strauss, Alexander Glazunov, Ottorino Respighi, Pietro Mascagni, Igor Stravinsky, Manuel de Falla o Eduard Toldrà, hasta llegar a nuestros días con Riccardo Muti o Kirill Petrenko.
Ha sido la protagonista de los estrenos del gran repertorio operístico en la Península Ibérica del barroco a nuestros días y a lo largo de su historia ha dedicado también una especial atención a la creación lírica catalana.
Hizo su debut en 1847 con un concierto sinfónico dirigido por Mariano Obiols, siendo la primera ópera Anna Bolena, de Donizetti. Desde entonces ha actuado de forma continuada durante todas las temporadas del Teatre.
Internacionalmente cabe destacar el Concierto por la Paz y los Derechos Humanos, organizado por la Fundación Onuart, retransmitido desde la sede de las Naciones Unidas en Ginebra el pasado 9 de diciembre de 2017.
Después de la reconstrucción de 1999 han sido directores titulares Bertrand de Billy (1999-2004), Sebastian Weigle (2004-2008), Michael Boder (2008-2012) y, desde septiembre de 2012, Josep Pons..