התזמורת הקאמרית הישראלית נוסדה בשנת 1965 כ''אנסמבל הקאמרי'' על ידי גארי ברתיני, אשר שימש כמנהלה המוסיקלי ומנצחה במשך 10 שנים. בשנים שלאחר מכן שמשו בתפקיד זה: לוצ'אנו בריו, רודולף ברשאי, אורי סגל, יואב תלמי, שלמה מינץ, פיליפ אנטרמון (אשר מונה כמנצח כבוד של התזמורת), סלבדור מאס קונדה, נעם שריף, גיל שוחט ורוברטו פטרנוסטרו.
במשך שנות קיומה הופיעו עם התזמורת מנצחים ואמנים ידועי שם כמו: אייזיק שטרן, מסטיסלב רוסטרופוביץ', ולדימיר אשכנזי, יצחק פרלמן, פנחס צוקרמן, יפים ברונפמן, יוסף קליכשטיין, קז'ישטוף פנדרצקי, ז'אן-פייר רמפאל, דוד שלון, טביאה צימרמן ועוד רבים אחרים.
התזמורת הופיעה עם מקהלות מפורסמות רבות מהארץ ומחו''ל בשפע תוכניות ווקאליות, החביבות על הקהל לאורך כל השנים.
בנוסף להופעותיה הקבועות בתל-אביב, מוזמנת התזמורת להופיע בתוכניות מגוונות בכל רחבי הארץ ובפסטיבלי מוסיקה שונים בארץ, בהם: פסטיבל קלאסיקאמרי בשיתוף עם רשת מלונות ישרוטל, חגיגות המוסיקה באבו גוש ועוד. כמו כן, עורכת התזמורת בקביעות סיורי קונצרטים בחו''ל: ברחבי אירופה, ארה''ב, קנדה, דרום אמריקה והמזרח הרחוק ומשתתפת בפסטיבלים יוקרתיים, בהם: זלצבורג, הלסינקי, איסטנבול, אתונה, מרכז אירופה הונג קונג.
התזמורת הקליטה עבור החברות צ'אנדוס, נקסוס, מוזיק מאסטרכט, קוץ', הוצאת המוסיקה הישראלית וטלדק.
התזמורת הקאמרית הישראלית מקדישה בתוכניותיה מחשבה ודמיון במטרה לקיים קונצרטים שייהנו הן את חובבי המוסיקה הקאמרית הקלאסית המושבעים והן את אלה המוכנים להתנסות בחוויה מוסיקלית שונה, כפי שבא לידי ביטוי בסדרות הקונצרטים המגוונות ובפרויקטים המיוחדים שלה.
התזמורת הקאמרית הישראלית נתמכת על-ידי משרד התרבות והספורט/מינהל התרבות והאמנות ועל-ידי עיריית תל אביב יפו.