Seit der Gründung der Deutschen Oper Berlin spielt das Orchester des Hauses eine wichtige Rolle im Kulturleben Berlins. Schnell profilierte sich das Orchester unter der engagierten Leitung von Chefdirigenten wie Ignaz Waghalter vor allem durch seine Aufführungen der Werke Wagners sowie zeitgenössischer Opern. Unter Bruno Walter, der ab 1926 als Chefdirigent amtiert, kann das Orchester seine musikalische Qualität, aber auch seine Kompetenz im Bereich des modernen Musiktheaters weiter festigen. Auch nach dem zweiten Weltkrieg sorgen prominente Dirigenten wie Ferenc Fricsay, Karl Böhm und Eugen Jochum für ein internationales Ansehen. Seit 1961 residiert das Orchester im neu erbauten Opernhaus in der Bismarckstraße, dessen viel gerühmte Akustik den Klang des Ensembles bis heute prägt. Neben Chefdirigenten wie Lorin Maazel, Christian Thielemann und Sir Donald Runnicles, der von 2009 bis 2026 als Generalmusikdirektor amtierte, wird das Orchester auch durch andere große Dirigentenpersönlichkeiten geformt, allen voran Giuseppe Sinopoli, den zwischen 1980 und 1990 eine enge Zusammenarbeit mit der Deutschen Oper Berlin verbindet. Ab der Spielzeit 2026/2027 stehen die drei Dirigenten Maxime Pascal, Michele Spotti und Titus Engel als Leitungsteam an der Spitze des Orchesters. Ein künstlerischer Schwerpunkt liegt in der Pflege der Werke von Richard Wagner und Richard Strauss. Ein weiteres wichtiges Element ist die kontinuierliche Auseinandersetzung mit der Musik der Gegenwart. Wichtige Uraufführungen der vergangenen Jahre waren L’invisible von Aribert Reimann, Detlev Glanerts Oceane, Chaya Czernowins Heart Chamber, Giorgio Battistellis Il Teorema di Pasolini und zuletzt Rebecca Saunders‘ Lash – Acts of Love. Die Diskografie des Orchesters umfasst mehr als 200 Titel, zu denen zahlreiche herausragende Einspielungen gehören. So wurden die DVDs von Janáčeks Jenůfa und Zemlinskys Der Zwerg unter Sir Donald Runnicles ebenso für einen Grammy nominiert wie die Aufnahme von Korngolds Das Wunder der Heliane. Mit der DVD-Aufzeichnung der Neuproduktion von Wagners Der Ring des Nibelungen unter Sir Donald Runnicles hat das Orchester seine internationale Reputation nochmals bekräftigt.