Cal cercar els seus orígens en un cor infantil destinat al servei religiós palatí fundat a mitjan segle XV, al qual Joaquim II de Brandenburg afegí una orquestra el 1545. Impulsada per Frederic I de Prússia, es consolidà com a orquestra reial (Königlichen Kapelle). Fou dissolta per Frederic Guillem I de Prússia, i recomposta pel seu successor Frederic II el Gran. Fou també aquest darrer qui feu construir la Deutsche Staatsoper o Lindenoper (1741-43), actualment coneguda com a Oper unter den Linden i seu de l’orquestra i de l’Òpera de Berlín. Amb Gaspare Spontini com a director general de música (1820-41), la formació assolí un gran nivell. Altres directors de prestigi que s’hi posaren al capdavant foren Giacomo Meyerbeer, Felix Mendelssohn i Richard Strauss (1905-18). El 1918, l’orquestra esdevingué oficialment l'"orquestra de l’òpera de l’estat" (Kapelle der Staatsoper), i el 1934 passà a dir-se Staatskapelle Berlin. Els anys vint, sota la direcció d’Erich Kleiber i Otto Klemperer, estrenà obres d’avantguarda. Entre el 1938 i el 1945, Herbert von Karajan en fou el director principal. A l’antiga República Democràtica Alemanya, sota la direcció artística d’Otmar Suitner (1964-90), augmentà el seu prestigi internacional, amb directors d’orquestra com Sergiu Celibidache, Eugen Jochum, Gennadij Roždestvenskij i Kurt Masur. El 1992 Daniel Barenboim esdevingué director artístic de la Staatsoper de Berlín, i des del 1997 el director principal de l’orquestra és Sebastian Weigle.