I 2003 dro orkesteret på norgesturné med Pat Metheny. I denne utgaven av TJO fant man musikere som Live Maria Roggen og Ola Kvernberg, samt Steinar Nickelsen. På Moldejazz 2006 gjorde TJO et prosjekt med musikk av Eirik Hegdal og med Joshua Redman som solist, og de turnerte senhøsten 2008. Under Trondheim Kammermusikkfestival urframførte TJO bestillingsverk med saksofonist Bendik Hofseth. Trondheim Jazzorkester ble fra 2007 løftet fram som det første nasjonale «store jazzensemble» med fast statsstøtte.