Симфонический оркестр Приморской сцены сформирован в 2013 году. В его составе — музыканты из ведущих коллективов страны, выпускники столичных консерваторий, лауреаты международных конкурсов. Главный дирижёр — Павел Смелков.
В репертуаре Симфонического оркестра Приморской сцены — произведения русской и зарубежной классики, среди которых сочинения В.-А. Моцарта, Л. Бетховена, И. Брамса, Р. Штрауса, А. Бородина, М. Мусоргского, П. Чайковского, Н. Римского-Корсакова, А. Скрябина, С. Рахманинова, И. Стравинского, С. Прокофьева, Д. Шостаковича, Г. Свиридова, Р. Щедрина, А. Смелкова и других композиторов.
Коллектив оркестра принимал участие во многих масштабных проектах: Международный Дальневосточный фестиваль «Мариинский» (Владивосток), Московский Пасхальный фестиваль, Дальневосточный фестиваль «Музыкальный экспресс», фестиваль «Чайковский – 175», «Чайковский-марафон» (в рамках одного вечера сыграны все концерты для фортепиано с оркестром великого русского композитора), Рахманиновский фестиваль (в течение двух вечеров прозвучали все концерты композитора), фестиваль «15 симфоний Дмитрия Шостаковича» (за девять концертов исполнены все симфонии композитора), «Прокофьев-марафон» (за один вечер прозвучали пять фортепианных концертов С. Прокофьева), фестиваль «Марафон Бетховена» (исполнены все инструментальные концерты композитора). В мае 2023 года Приморская сцена Мариинского театра представила собственный проект — Дальневосточный Пасхальный фестиваль, которых охватил крупнейшие города Дальнего Востока: Владивосток, Хабаровск, Комсомольск-на-Амуре и Южно-Сахалинск.
Из масштабных симфонических циклов последних сезонов — «Бетховен – 250» (исполнены Торжественная месса и все симфонии композитора), «Скрябин – 150» (исполнены все произведения для оркестра А. Скрябина), а также исполнение всех симфоний Сергея Рахманинова, всех симфоний и концертов Иоганнеса Брамса.
С оркестром Приморской сцены в разное время выступали ведущие российские и зарубежные исполнители: дирижёры Валерий Гергиев, Даррел Анг (Сингапур), Юта Симидзу (Япония), Николя Крюгер (Франция), Кристиан Кнапп (США), Николай Цнайдер (Дания), Валентин Урюпин; пианисты Денис Мацуев, Борис Березовский, Екатерина Мечетина, Алексей Володин, Сергей Редькин, Дмитрий Маслеев, Мирослав Култышев, Николай Мажара, Пётр Лаул, Джордж Ли (США), Сон Чжин Чо (Южная Корея); скрипачи Леонидас Кавакос (Греция), Найджел Армстронг (США), Павел Милюков, Сергей Догадин, Никита Борисоглебский; виолончелисты Сергей Ролдугин, Александр Рамм, Александр Князев; певцы Хибла Герзмава, Мария Гулегина, Сергей Лейферкус и многие другие.
Симфонический оркестр театра выступает с гастролями не только в городах России, но и за рубежом. Среди значимых событий — выступления на сцене Концертного зала Мариинского театра в Санкт-Петербурге, в Большом концертном зале Московской консерватории им. П.И. Чайковского и МГУ им. М.В. Ломоносова и в Большом театре в Москве, в зале Брукнерхаус (Линц, Австрия), на сцене Бурятской филармонии и Бурятского театра оперы и балета (Улан-Удэ), участие в гастролях балетной труппы Мариинского театра в Гуанчжоу и Тяньцзинь (КНР), участие в гастролях балетной труппы Приморской сцены в Пекине (КНР).
Одна из важнейших сторон деятельности симфонического оркестра театра — благотворительные и просветительские акции. Коллектив регулярно проводит концерты в Приморском крае и выступает в городах других регионов Дальнего Востока России. Оркестр даёт благотворительные концерты в ДВФУ, а также на сцене Дома офицеров Уссурийского гарнизона в Уссурийске.
Музыканты оркестра являются постоянными участниками камерных программ, выступают как солисты и проводят мастер-классы.
