乐团的百余名音乐家十分年轻，平均年龄仅30出头。除了演出欧洲作曲家的经典歌剧剧目，例如《图兰朵》、《托斯卡》、《塞维利亚的理发师》、《罗恩格林》、《阿依达》、《奥泰罗》、《纳布科》，乐团还与姊妹团体——国家大剧院合唱团一起制作了一批中国歌剧作品，包括《赵氏孤儿》、《骆驼祥子》、《冰山上的来客》、《长征》、《山村女教师》、《洪湖赤卫队》、《》、《西施》等等。在常规交响乐和歌剧演出以外，国家大剧院乐团于每周末举办公益性的“周末音乐会”，2014年起还推出面向青少年的“家庭音乐会”，邀请着名表演团体和音乐家，