L’Orchestra Sinfonica Nazionale della Rai è nata nel 1994. I primi concerti furono diretti da Georges Prêtre e Giuseppe Sinopoli.
Fabio Luisi è Direttore emerito dell’OSN Rai e Robert Trevino ricopre la carica di Direttore ospite principale. James Conlon è stato il Direttore principale dall’ottobre 2016 al luglio 2020. Lo slovacco Juraj Valčuha ha ricoperto la medesima carica dal novembre 2009 al settembre 2016. Jeffrey Tate è stato Primo direttore ospite dal 1998 al 2002 e Direttore onorario fino al luglio 2011. Dal 2001 al 2007 Rafael Frühbeck de Burgos è stato Direttore principale. Nel triennio 2003-2006 Gianandrea Noseda è stato Primo direttore ospite. Dal 1996 al 2001 Eliahu Inbal è stato Direttore onorario dell’Orchestra.

Altre presenze significative sul podio sono state Carlo Maria Giulini, Wolfgang Sawallisch, Mstislav Rostropovič, Myung-Whun Chung, Lorin Maazel, Zubin Mehta, Yuri Ahronovitch, Valery Gergiev, Marek Janowski, Semyon Bychkov, Kirill Petrenko, Vladimir Jurowski, Riccardo Chailly, Gerd Albrecht, Hartmud Hänchen, Mikko Franck, Christoph Eschenbach, Daniele Gatti e Daniel Harding.

Numerosi e prestigiosi anche gli impegni all’estero: oltre alle tournée internazionali (Giappone, Germania, Inghilterra, Irlanda, Francia, Spagna, Canarie, Sud America, Svizzera, Austria, Grecia) e l’invito nel 2006 al Festival di Salisburgo e alla Philharmonie di Berlino, negli ultimi anni l’OSN Rai ha suonato negli Emirati Arabi Uniti nell’ambito di Abu Dhabi Classics nel 2011 e in tournée in Germania, Austria e Slovacchia, debuttando al Musikverein di Vienna; ha debuttato in concerto al Festival RadiRO di Bucarest nel 2012 e nel 2013 al Festival Enescu. L’Orchestra è stata in tournée in Germania e in Svizzera nel novembre 2014, in Russia nell’ottobre 2015 e nel Sud Italia (Catania, Reggio Calabria e Taranto) nell’aprile 2016. Infine ha eseguito la Nona Sinfonia di Beethoven alla Royal Opera House di Muscat (Oman) nel dicembre 2016, nel 2017 ha suonato alla Konzerthaus di Vienna e nel 2019 al Festival Dvořák a Praga. Dal 2017 è l’orchestra principale del Rossini Opera Festival di Pesaro.