Das Orchester des Sankt Petersburger Mariinsky-Theaters zählt zu den ältesten musikalischen Institutionen Russlands. Seine Wurzeln reichen bis in die Regentschaft Zar Peter des Großen zurück. Seit 1860 hat es seinen Sitz im Mariinsky-Theater. Eine erste große Blütezeit erlebte das Orchester unter der Leitung von Eduard Nápravnik, der dem Orchester von 1863 bis 1916 als Chefdirigent vorstand. Als wichtiger Teil des Mariinsky-Theaters realisierte das Orchester Uraufführungen bedeutender Werke, darunter Glinkas »Ein Leben für den Zaren« und »Ruslan und Ludmilla«, Borodins »Fürst Igor«, Mussorgskys »Boris Godunow« und »Chowanschtschina«, Rimsky-Korssakoffs »Das Mädchen von Pskow«, »Schneeflöckchen« und »Die Legende von der unsichtbaren Stadt Kitesch«, Prokofieffs »Die Verlobung im Kloster« sowie Opern von Schostakowitsch, Ballette von Khachaturian und fast alle Ballette Tschaikowskys.

Tschaikowsky war dem Mariinsky-Theater nicht nur als Dirigent verbunden, sondern leitete auch die Uraufführungen einiger seiner eigenen Werke: die Fantasie-Ouvertüre »Hamlet« und die Sinfonien Nr. 5 und 6. Auch Rachmaninoff dirigierte das Orchester zu mehreren Anlässen, darunter die Uraufführungen seiner Kantaten »Frühling« und »Die Glocken«. Die Musik des jungen Strawinskys, zum Beispiel sein »Scherzo fantastique« und die Suite seines Balletts »Der Feuervogel«, wurden ebenfalls vom Orchester des Mariinsky-Theaters erstaufgeführt. Das Mariinsky-Theater präsentierte im Laufe seiner Geschichte außerdem zahlreiche Werke führender europäischer Opernkomponisten. 1862 fand hier im Beisein des Komponisten die Weltpremiere von Verdis »La forza del destino« statt.

Zu den russischen Erstaufführungen im Mariinsky-Theater gehören Wagners »Ring«-Zyklus, »Tristan und Isolde«, »Die Meistersinger von Nürnberg« und »Parsifal«, Strauss’ »Elektra«, »Salome« und »Der Rosenkavalier« und Bergs »Wozzeck«. 1847 und 1867 dirigierte Hector Berlioz hier eigene Werke und äußerte sich anschließend enthusiastisch über den Petersburger Klangkörper. 1863 gab Richard Wagner sechs Konzerte mit Sinfonien Beethovens sowie eigenen Werken. 1902 und 1907 arbeitete Gustav Mahler mit dem Klangkörper, und 1912 leitete Arnold Schönberg hier die Uraufführung seiner Sinfonischen Dichtung »Pelleas und Melisande«.

In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts dirigierten prominente Musiker wie Hans von Bülow, Felix Mottl, Felix Weingartner, Alexander von Zemlinsky, Willem Mengelberg, Otto Klemperer, Bruno Walter und Erich Kleiber das Orchester. Während der Sowjetzeit wurde das Mariinsky-Theater in Kirov-Theater umbenannt, konnte aber unter der Leitung von Evgeny Mravinsky und Yuri Temirkanov seinen hohen Standard halten. 1988 ernannte man Valery Gergiev zum Künstlerischen Direktor, 1996 wurde er Künstlerischer Direktor und Generalintendant des Hauses. Kurze Zeit nachdem Leningrad wieder in Sankt Petersburg umbenannt wurde, erhielt auch das Kirov-Theater seinen ursprünglichen Namen Mariinsky-Theater zurück. Im April 2007 fand mit der Aufführung von Mahlers vierter Sinfonie das erste Konzert in der neuen Konzerthalle des Mariinsky-Theaters statt.