L'Orchestre cherche constamment à offrir au public des programmes innovants et audacieux, menés par des artistes de renom et de qualité. C'est ainsi que l'Orchestre a été dirigé par des chefs tels que Michel Plasson, Georges Prêtre, Vladimir Spivakov ou encore Arie van Beek et qu'il a pu accompagner des solistes comme Mstislav Rostropovitch, Maurice André, Martha Argerich, Barbara Hendricks, et plus récemment Nemanja Radulovic, David Kadouch, Romain Leleu, Ibrahim Maalouf, Camille Berthollet ou encore Khatia Buniatishvili, qui, à la demande des 37 musiciens qui composent cette phalange, a accepté de devenir en 2015 la marraine de l'Orchestre de Cannes.
