In den 73 Jahren seines Bestehens hat sich das Wiener KammerOrchester als eines der weltweit führenden Kammerorchester etabliert.
Die über die Jahrzehnte gehende intensive Zusammenarbeit mit den Dirigenten Carlo Zecchi (Chefdirigent 1966 – 1976), Philippe Entremont (Chefdirigent 1976 – 1991), später mit Yehudi Menuhin, Sándor Végh, Heinrich Schiff (Chefdirigent 2005 – 2008) und Stefan Vladar (Chefdirigent 2008 – 2018) haben den Klangkörper entscheidend geprägt. Im Jahr 1946 hat Benjamin Britten das Wiener KammerOrchester bei der Aufführung seiner Serenade Op. 31 dirigiert. 1952, im Alter von 9 Jahren, hat Daniel Barenboim sein Debüt mit dem Orchester gegeben, 1964 ist Alfred Brendel mit dem Orchester aufgetreten.
Joji Hattori ist seit 2018 Erster Gastdirigent. Seine Zusammenarbeit mit dem Orchester begann im Jahr 2004.
In Wien tritt das Orchester zusätzlich zu den selbst veranstalteten Zyklen (Matineen und Prime Time) in zahlreichen Konzerten, u. a. im Wiener Musikverein. Im Theater an der Wien und an der Wiener Kammeroper ist das Wiener KammerOrchester seit der Spielzeit 2012/13 als Opernorchester Partner beider Häuser. Zuletzt war es in Bernsteins Candide (Wiener Kammeroper) zu hören.
Aktuelle Tourneen führen das Orchester nach Spanien, Italien, Griechenland, Irland, Bulgarien, Rumänien, Polen, Portugal, Kolumbien, China und Russland.