Woolf Works - baserat både på hennes liv och romanerna Orlando, The Waves och Mrs Dalloway - kommer att premiärera sommaren 2015, koreograferad av Wayne McGregor.
McGregor sa till BBC att pjäsen skulle "bryta reglerna" för berättande balett.
Säsongen kommer också att innehålla nya verk av Hofesh Shechter och Philip Glass, vars kammaropera The Trial är baserad på Kafka romanen med samma namn.
Den tjeckiske författarens ursprungliga berättelse berättar om Josef K, som arresteras och åtalas för ett brott utan att någonsin få veta vad anklagelserna mot honom är.
Glass, som har arbetat med Music Theatre Wales på verket, sa: "Jag tänker på mina fickoperor som neutronbomber - små, men med ett fantastiskt slag".
McGregor, som är Royal Ballets bosatte koreograf, sade att han hade inspirerats till att tillämpa Virginia Woolfs berättande stil på fullängdsbalett.
"Hennes skrivande lämpar sig för regelbrott, när det gäller hur ord organiseras eller hur tankar organiseras. Jag tyckte att det var ett perfekt filter för att skapa något nytt."
"Vi kommer att kunna hitta ett sätt att mosa upp, skarva och gå bakåt och framåt genom perioder av tid på ett sätt som förhoppningsvis kommer att vara riktigt suggestivt, och ett annat sätt att uppleva balett".
Den israeliska koreografen Shechter beskrivs av ROH som "en av Storbritanniens mest spännande samtida konstnärer". Men Guardians danskritiker Judith Mackrell har föreslagit att hans koreografi är "den fysiska och estetiska motsatsen till den kungliga klassiska stilen".
Det första samarbetet mellan de två kommer att presenteras som en del av en trippelräkning i mars 2015.
Andra höjdpunkter är en kväll av verk av Frederick Ashton, grundare av Kungliga Baletten.
Programmet kommer att innehålla Scenes de balett, Ashtons egen personliga favorit bland hans verk; Five Brahms Waltzes i Manner of Isadora Duncan; En månad i landet och Symphonic Variations, som han skapade för sin musa Margot Fonteyn.
Carlos Acostas Don Quijote kommer att återupplivas, medan julproduktion kommer att vara Alice äventyr i Wonderland, som också kommer att visas live på biografer den 16 december.
Manon, en av kompaniets signaturbaletter, öppnar säsongen och firar 40-årsjubileet av Kenneth MacMillans originalproduktion.
"Manon är en fast favorit med publik och, måste jag säga, dansarna", säger Royal Opera House regissör Kevin O'Hare.
"Varje ballerina skulle älska att vara Manon, så vi har ett stort utbud av dansare som skildrar den rollen."
Kvinnliga koreografers verk visas på platsens andra, mindre plats, The Linbury, där Kate Prince, Kristen McNally och Shobana Jeyasingh alla kommer att premiär nya verk.
I operaprogrammet ingår Placido Domingo i Verdis I due Foscari, liksom Stephen Gould och Nina Stemme som tar titelrollerna i Wagners Tristan und Isolde.
Vid en presslansering inför den nya säsongen utmanade en reporter institutionen över programmet och noterade att nästan hälften av föreställningarna härrörde från tre kompositörer - Verdi, Puccini och Rossini.
"Det är sant", sa Kasper Holten, Operachef på ROH. "Men vi måste erkänna att det finns en stor efterfrågan på vissa kompositörer."
"Vi erbjuder verk av alla typer av kompositörer [men] för att få vår affärsmodell att fungera, med de nedskärningar ni alla vet har hänt... vi måste tänka på marknaden."
"För mig, så länge vi får mixen av titlar rätt, då måste vara kunnig om antalet föreställningar vi gör av varje titel, det är, för mig, ett rättvist sätt att göra det."
En balett inspirerad av Virginia Woolf kommer att bli centrum för säsongen 2014/15 på Royal Opera House.