Κατά την περίοδο της Αναγέννησης, η οργανική μουσική άρχισε να ανθίζει σε θρησκευτικές τελετές, αυλικές διασκεδάσεις και δημοτικές γιορτές. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, ήταν κοινά μικρά σύνολα γνωστά ως "σύνολο συζύγων", που περιείχαν ένα μείγμα οργάνων όπως βιόλες, ηχογραφήσεις και λαούτα.
Στη δεκαετία του 1500, Ιταλοί συνθέτες όπως ο Giovanni Gabrieli και ο Claudio Monteverdi άρχισαν να πειραματίζονται με μεγαλύτερα σύνολα, συνδυάζοντας διάφορα όργανα και τραγουδιστές. Αυτός ο συνδυασμός έθεσε τα θεμέλια για την ορχήστρα μπαρόκ, η οποία ήταν ένα κρίσιμο στοιχείο στις όπερες και την ιερή μουσική.
Στα τέλη του 1600, η ορχήστρα είχε γίνει ένα ευέλικτο σύνολο, περιλαμβάνοντας πολυάριθμα όργανα όπως βιολιά, βιόλες, τσέλο, κοντραμπάσα, φλάουτα, όμποε, τρομπέτες, τρομπόνια και πολλά άλλα. Επιπλέον, ο Ιταλός συνθέτης Arcangelo Corelli τυποποίησε οργανικές ομάδες, καθιερώνοντας το μοντέλο για το τμήμα εγχόρδων με πρώτο και δεύτερο βιολί, βιόλες και τσέλο.
Η ιδέα της ορχήστρας συνέχισε να εξελίσσεται κατά τις επόμενες περιόδους, με σημαντικούς συνθέτες όπως ο Wolfgang Amadeus Mozart, ο Ludwig van Beethoven και ο Johannes Brahms να επεκτείνουν και να τελειοποιούν την ορχηστρική παλέτα κατά την Κλασική και Ρομαντική εποχή.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ενώ οι ρίζες της ορχήστρας βρίσκονται στη δυτική κλασική μουσική, ο όρος έχει χρησιμοποιηθεί επίσης σε άλλα μουσικά είδη, όπως η τζαζ και η λαϊκή μουσική, για να αναφερθούν σε μεγάλα σύνολα οργανοπαίκτες.