Înființată în 1928 de Vittorio Gui sub numele de Stabile Orchestrale Fiorentina, orchestra cântă încă de la început în concertele și operele de la fostul Teatro Comunale din Florența, în prezent Teatro del Maggio Musicale Fiorentino. Astăzi, Orchestra este în continuare considerată una dintre cele mai bune orchestre atât de dirijorii, cât și de publicul din întreaga lume. În 1933, la nașterea Festivalului, ia numele actual de Orchestra del Maggio Musicale Fiorentino.

După Gui, principalii dirijori au fost Mario Rossi (1937) și Bruno Bartoletti (după cel de-al Doilea Război Mondial). Capitole fundamentale în istoria orchestrei sunt anii 1969-1981, când postul de dirijor principal i-a fost încredințat lui Riccardo Muti, apoi lui Zubin Mehta, care a devenit dirijor principal din 1985. În istoria sa, Orchestra del Maggio a fost condusă de cei mai mari dirijori, cum ar fi Victor de Sabata, Antonio Guarnieri, Gino Marinuzzi, Gianandrea Gavazzeni, Tullio Serafin, Wilhelm Furtwängler, Bruno Walter, Otto Klemperer, Issay Dobrowen, Jonel Perlea, Erich Kleiber, Artur Rodziński, Dimitri Mitropoulos, Herbert von Karajan, Leonard Bernstein, Thomas Schippers, Claudio Abbado, Lorin Maazel, Carlo Maria Giulini, Georges Prêtre, Wolfgang Sawallisch, Carlos Kleiber, Georg Solti, Riccardo Chailly, Giuseppe Sinopoli, Seiji Ozawa, Daniele Gatti și Fabio Luisi, din aprilie 2018 până în iulie 2019, în calitate de dirijor principal. În prezent, Daniele Gatti este dirijor principal, iar Zubin Mehta este dirijor onorific pe viață.

Atât de mulți compozitori au dirijat o premieră a pieselor lor muzicale la Maggio Musicale Fiorentino, cum ar fi Richard Strauss, Pietro Mascagni, Ildebrando Pizzetti, Paul Hindemith, Igor Stravinski, Goffredo Petrassi, Luigi Dallapiccola, Krzysztof Penderecki și Luciano Berio. Începând cu anii 1950, Orchestra a realizat numeroase înregistrări, de asemenea pentru radio și televiziune, care au primit premii importante, inclusiv, în 1990, Premiul Grammy. La cea de-a 80-a aniversare a fondării sale, Orchestra a primit Fiorino d’Oro al orașului Florența.