Pierwsze zespoły kameralne powstawały tu już na początku ubiegłego stulecia. W latach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych na estradach całego świata odnosił sukcesy Zespół Kameralistów Filharmonii Narodowej, kierowany przez Karola Teutscha. Lata dziewięćdziesiąte to okres działalności orkiestry smyczkowej, która koncertowała z tak wybitnymi solistami, jak Konstanty Andrzej Kulka i Nigel Kennedy, dokonując nagrań płytowych i telewizyjnych. Z okazji 100-lecia Filharmonii w Warszawie reaktywowano zespół pod nazwą Orkiestra Kameralna Filharmonii Narodowej (pierwszy koncert odbył się 10 lutego 2002 roku). Tworzą go czołowi instrumentaliści Filharmonii Narodowej, wśród nich – członkowie byłego zespołu Karola Teutscha.

Z Orkiestrą Kameralną Filharmonii Narodowej występowali m.in. Salvatore Accardo, Hrachya Avanesyan, Jean-Louis Capezzali, Marek Drewnowski, Urszula Dudziak, Chiara Enderle, Lorenzo Gatto, Eva Gevorgyan, Philippe Giusiano, Evelyn Glennie, Ilya Gringolts, Krzysztof Herdzin, Ian Hobson, Yossif Ivanov, Andrzej Jagodziński, Jakub Jakowicz, Krzysztof Jakowicz, Isabelle van Keulen, Jacek Kortus, Rafał Kwiatkowski, Roby Lakatos, Mischa Maisky, Adam Makowicz, Waldemar Malicki, Shlomo Mintz, Grzegorz Nowak, Artur Pachlewski, Mariusz Patyra, Piotr Pławner, Baiba Skride, Agata Szymczewska, Mikhail Voskresensky i Edward Zienkowski.

W lutym 2009 roku, w 100. rocznicę urodzin Grażyny Bacewicz, zespół wystąpił w Filharmonii Narodowej z monograficznym programem dzieł tej wybitnej kompozytorki. Po raz pierwszy zostały wówczas wykonane jej dwa odnalezione utwory: Symphoniette (1929) i Symfonia (1946). Drugi z nich oraz Simfonietta (1935) znalazły się na płycie poświęconej twórczości Bacewicz na orkiestrę smyczkową (Sony Music). W 2011 roku odbył się koncert uświetniający 10-lecie istnienia zespołu; płyta live z tego wydarzenia (CD Accord) otrzymała nominację do nagrody Fryderyk 2013. W lutym 2013 roku płyta z dziełami Krzysztofa Pendereckiego wydana przez Naxos uhonorowana została nagrodą Grammy. Nagrodzony album zawiera utwór Fonogrammi w wykonaniu zespołu pod dyrekcją Antoniego Wita.

W 2016 roku Orkiestra Kameralna Filharmonii Narodowej wystąpiła w Tokyo Opera City Concert Hall w Japonii, w czerwcu 2019 roku w Seoul Arts Center w Korei Południowej. W sezonie 2021/2022 zespół świętował jubileusz 20-lecia swej działalności. Najnowsza płyta Orkiestry Kameralnej FN (2023) z muzyką Mikołaja Piotra Góreckiego została nominowana do nagrody Fryderyk.

[2024]