En 1917, le nom de l'Orchestre change et devient le Royal Imperial Theatre Orchestra, étant alors considéré comme l'orchestre symphonique majeur de Saint-Pétersbourg. Son répertoire, lyrique et symphonique, comprend traditionnellement non seulement de la musique russe, mais aussi des compositeurs européens. De nombreux musiciens de renommée internationale ont dirigé l'Orchestre, parmi lesquels Hans von Bulow, Felix Weingartner, Alexander von Zemlinsky, Otto Nikish, Willem Mengelberg, Otto Klemperer, Bruno Walter et Eric Kleiber.
Rebaptisé Opéra du Kirov durant l'ère soviétique, l'Orchestre continua de maintenir ses hauts standards artistiques sous la direction d'Evgeni Mravinski et Yuri Temirkanov, entre autres. L'Orchestre a eu l'honneur les premières de nombreux opéras et ballets de Tchaïkovski, d'operas de Glinka, Mussorgsky et Rimsky-Korsakov et de ballets de Chostakovich, Khachaturian et Asafiev.
En 1988, Valery Gergiev est nommé Directeur Artistique de la compagnie d'opéra et en 1996 le Gouvernement Russe le nomme Directeur Général et Artistique du Théâtre Mariinsky. Peu après que la ville de Leningrad soit rebaptisée Saint-Pétersbourg, le Théâtre du Kirov retrouve son nom d'origine : Théâtre du Mariinsky, « maison » de l'Opéra, du ballet et de l'Orchestre du Kirov.
Sous la direction de Valery Gergiev, le répertoire de l'Orchestre s'est élargit. L'Orchestre a interprété les symphonies de Prokofiev, Chostakovich, Mahler et Beethoven ainsi que les Requiems de Mozart, Verdi et Tishchenko et les œuvres de Shchedrin, Gubaidulina Kancheli et Koretnikov entre autres. En 2008, l'Orchestre du Théâtre Mariinsky est considéré par l'ensemble de la critique internationale comme un des vingt meilleurs orchestres au monde.
Le Mariinsky Orchestra revient en 2018 au Festival de Saint-Denis, où il donnait déjà deux programmes russes en 1996 (Prokofiev) et en 1997 (Tchaïkovsky), sous le nom de Chœur et Orchestre du Kirov.
