Entre los directores nacionales, la Orquesta ha sido dirigida por las tres generaciones de compositores y músicos de la familia Halffter: Ernesto, Cristóbal y Pedro, o el también compositor Antón García Abril, además de Jesús López Cobos, Antoni Ros Marbá, Rafael Frühbeck de Burgos, Josep Pons o Víctor Pablo Pérez.