5 октября 1929 года в Харькове состоялось первое публичное выступление новосозданного Симфонического оркестра Украинского радио (тогда Украинского радио-центра). Оркестр входил в структуру Радио-театра и состоял из 45 музыкантов возглавляемых дирижёром, профессором Яковом Розенштейном. В 1934 году оркестр был переведён в Киев в связи с переносом столицы Украины и реформированием Республиканского радиокомитета, состав оркестра увеличен до 60 музыкантов. Вторым дирижёром оркестра был приглашен композитор Пётр Поляков. С 1935 года оркестр возглавил дирижёр Герман Адлер, работавший с оркестром до 1937 года, после чего оркестр возглавил дирижёр Михаил Канерштейн. В период оккупации Киева во время Великой Отечественной войны оркестр прекратил свою деятельность, которая затем была возобновлена в 1944 году.
В первые послевоенные годы (1944-1956) оркестр возглавлял Пётр Поляков, приложивший много усилий для восстановления состава оркестра, развития его профессиональной формы. В 1953 году оркестр было реформирован в Симфонический оркестр Украинской республиканской филармонии в подчинении Министерства культуры УССР. До 1956 года основным творческим заданием оркестра была запись музыки к художественным и хронико-документальным фильмам, что было тесно связано с периодом бурного развития украинского кинематографа. В 1956 году оркестр был возвращён в структуру Украинского радио, а в 1957 году его возглавил известный украинский дирижер — Константин Симеонов.
В дополнение к радио-эфирам и публичным концертам активно развивалась новая форма творческой деятельности оркестра — аудиозаписи в Фонд радио. В 1961 году Симеонов возглавил Киевскую оперу, а на должность главного дирижёра оркестра Украинского радио был приглашён Вадим Гнедаш, руководивший коллективом в течение 28 лет (до 1989 года). В этот период оркестр уже назывался «Заслуженный симфонический оркестр Гостелерадио УССР».
С 1991 года по 1999 год оркестром руководил дирижёр Владимир Сиренко, за время работы которого оркестр развился до своего нынешнего формата, с постоянным составом в 83 музыканта. В 1995 году в связи с реформой Гостелерадио, название оркестра было изменено на Заслуженный симфонический оркестр Национальной радиокомпании Украины.
