Die Anfänge der Sinfonia Varsovia gründen in den Aktivitäten des Polish Chamber Orchestra. Im April 1984 lud es Sir Yehudi Menuhin sowohl als Solisten als auch als Dirigenten ein, um in Polen aufzutreten. Um sich dem geplanten Repertoire anzupassen, fand eine Erweiterung des Orchesters statt, indem hervorragende Musiker aus ganz Polen eingeladen wurden. Die Konzerte waren ein überragender öffentlicher Erfolg und erhielten auch vonseiten der Kritiker hohes Lob, so dass die spontane Idee eines permanenten Ensembles mit 24 Streichern und einer Holzbläsergruppe in die Tat umgesetzt wurde.

Sir Yehudi Menuhins Interesse an dem neu gegründeten Ensemble war so groß, dass er sofort den Vorschlag des Leiters des Ensembles Franciszek Wybranczyk akzeptierte, einen Vertrag als erstrangiger Gastdirigent des Orchesters zu unterzeichnen, welches sich als Sinfonia Varsovia einen Namen machen sollte. Kurz darauf wurde das Orchester zu einer Konzerttournee in die USA und nach Kanada eingeladen. Weitere Einladungen aus Deutschland, Frankreich, Italien, Spanien, Österreich, Finnland, Portugal, Belgien, den Niederlanden, England, der Schweiz und Griechenland sowie jüngst aus Argentinien, Brasilien, Chile, Hongkong, Japan, Korea und Taiwan folgten.

Die Sinfonia Varsovia konzertierte bereits in so ehrwürdigen Konzertsälen wie der New Yorker Carnegie Hall, dem Pariser Théâtre des Champs-Elysées, dem Londoner Barbican Centre, dem Wiener Musikverein, dem Münchner Herkulessaal sowie im Teatro Colón in Buenos Aires und der Suntory Hall in Tokio. Außerdem trat das Orchester u.a. bei den Festivals in Salzburg, Aix-en-Provence, Montreux, dem Festival Pablo Casals, La Roque d’Anthéron und La Folle Journée auf. Das Orchester besitzt ein fast uneingeschränktes Repertoire, das von Werken des 18. Jahrhunderts bis hin zu zeitgenössischer Musik reicht. So spielte die Sinfonia Varsovia Welturaufführungen der folgenden Komponisten: Krzysztof Penderecki, Witold Lutoslawski, Marta Ptaszynska, Pawel Szymanski, Pawel Mykietyn, John Adams, Onute Narbutaite und Krzesimir Debski.

Die besten Dirigenten der Welt standen am Pult des Orchesters, und die Sinfonia Varsovia konnte auch viele hervorragende Solisten begleiten, darunter Martha Argerich, Plácido Domingo, Gidon Kremer, Anne-Sophie Mutter, Murray Perahia und Vadim Repin. Das Orchester verfügt bereits über zahlreiche CD-, Radio- und TV-Aufnahmen. Mehr als 200 CDs wurden für die renommierten Labels Deutsche Grammophon, Decca, Sony, EMI, Virgin Classics, Naxos, Denon Nippon Columbia sowie in Polen für die Labels CD Accord, Polskie Nagrania, Bearton, den Radiosender DUX und Polskie Radio produziert. Viele dieser Einspielungen erhielten renommierte Preise, u.a. den Diapason d’Or, den Grand Prix du Disque und mehrmals den polnischen Preis »Fryderyk«. Eine der neuesten Einspielungen unter Jerzy Maksymiuk und mit der Violinistin Agata Szymczewska mit Werken von Mieczyslaw Karlowicz wurde in zwei Kategorien für den »Fryderyk 2009« nominiert.

1997 ernannte das Orchester Krzysztof Penderecki nach mehreren Jahren der Zusammenarbeit zum musikalischen Direktor und im Juli 2003 zum künstlerischen Direktor. Unter der Leitung von Krzysztof Penderecki hat die Sinfonia Varsovia mehrere CDs eingespielt, darunter auch sein Autorenalbum. Seit Juni 2008 hat der weltberühmte französische Dirigent Marc Minkowski die musikalische Leitung des Ensembles inne. Die Gründung der Sinfonia Varsovia Foundation erfolgte im Jahr 2000 durch Franciszek Wybranczyk. 2004 übergab er die Verantwortung als Direktor der Sinfonia Varsovia an seinen Assistenten, den langjährigen Orchestermusiker Janusz Marynowski. Die Sinfonia Varsovia wird von POLSERVICE Patent and Trademark Attorneys Office und der Bank BPH unterstützt. Seit Januar 2008 ist die Sinfonia Varsovia eine kommunale Kulturinstitution. Der Förderer des Orchesters ist die Stadt Warschau.