История Донецкого академического симфонического оркестра имени Сергея Прокофьева пишется с 1933 года. Этот коллектив почти ровесник Донецкой филармонии. Оркестр был основан по инициативе Натана Рахлина. Первый коллектив создавался на базе радиокомитета, а первым дирижёром оркестра являлся Александр Игнатьевич Климов.

В 1935 году оркестр получил новую прописку — под крышей филармонии. С этого момента во главе обновлённого коллектива стал и новый дирижёр — Натан Григорьевич Рахлин. Он приехал в Донецк (Сталино) по приглашению руководства области. Несмотря на молодость, Натан Григорьевич сразу проявил себя, как талантливый дирижёр, музыкант и организатор. Впоследствии он был удостоен высокого звания Народный артист СССР.

В Донецкой филармонии Натан Рахлин проработал недолго, но заданные им высокие стандарты исполнительского мастерства, подбора репертуара, остаются и по сей день. В разные годы оркестром руководили не менее именитые дирижёры, среди которых — заслуженный деятель искусств России Соломон Фельдман, народные артисты Украины Иван Гамкало, Вадим Гнедаш, Роман Кофман, заслуженные артисты Украины Павел Кравченко, Владимир Агафонов, Валентин Куржев, заслуженный деятель искусств Украины Александр Долинский, а также Гаспар Торикян и Сергей Ферулёв.

Симфонический оркестр стремительно завоевал популярность, и не только в Донбассе. Его концерты с успехом шли по всей бескрайней территории Советского Союза и в дальнем зарубежье. Италия, Голландия, Испания, Франция, Корея – вот далеко не полный перечень гастрольных маршрутов донецкого оркестра.

В разное время выступать с оркестром приглашались многие знаменитые дирижёры. Среди них — Николай Раков, Дмитрий Китаенко, Юрий Темирканов, Константин Симеонов, Валерий Гергиев. Свои произведения с донецким оркестром исполняли выдающиеся композиторы – Тихон Хренников, Арам Хачатурян, Дмитрий Кабалевский. Оркестр аккомпанировал великим музыкантам Давиду Ойстраху, Леониду Когану, Якову Заку, Эмилю Гиллельсу, Рудольфу Кереру, Даниилу Шафрану, Якову Флиеру и многим другим. Так, в 1940 году 12-летний Мстислав Ростропович выступил с симфоническим оркестром тогда Сталинской филармонии на гастролях в Славянске. Это было первое выступление великого виолончелиста в сопровождении симфонического оркестра.

В репертуаре оркестра практически все шедевры отечественной и зарубежной симфонической классики, а также современных авторов. Нередко в программу концертов входят произведения таких жанров как рок, фолк-музыка и популярные эстрадные мелодии. Программы «Рок-хиты», «Легенды русского рока» и другие, подготовленные с оркестром руководителем музыкальной части Донецкой филармонии Данилом Милкой, пользуются на протяжении нескольких концертных сезонов популярностью.

Особое место в репертуаре оркестра занимают произведения выдающегося композитора, уроженца Донбасса Сергея Прокофьева. В 1991 году коллектив оркестра удостоен премии имени С. С. Прокофьева, а в 1997 ему присвоено имя композитора. Так отмечены заслуги музыкантов в популяризации творчества Сергея Прокофьева и постоянное участие в фестивале музыкального искусства «Прокофьевская весна». В 2002 году оркестру присвоен статус академического.

За годы деятельности мастерство симфонического оркестра Донецкой филармонии неизмеримо возросло. Коллектив достиг творческой зрелости, но постоянно находится в новаторском поиске новых выразительных форм, чтобы музыка была понятна и любима всеми. У него большие возможности и он способен решать самые сложные художественные задачи.

С 2015 года, в течение четырёх сезонов, оркестром руководил молодой, талантливый дирижер Владимир Заводиленко.

В 2019 году главным дирижёром оркестра назначен заслуженный артист Российской Федерации Анатолий Васильевич Оселков. Маэстро возглавлял симфонический оркестр Донецкой филармонии в течение трёх концертных сезонов.

В 2022 году с 3 по 20 ноября состоялся небольшой тур оркестра под названием «Музыка мира. Донбасс – Россия» по регионам России. В рамках гастролей состоялось 11 концертов. Музыканты Донецкой филармонии посетили 5 населённых пунктов в Белгородской области, Тулу, Саратов, Балашов и Волгоград. Поездка прошла под руководством двух дирижёров – Михаила Илющенко и Владимира Заводиленко.

В период с 2016 по 2022 год с оркестром работали российские дирижёры: Игорь Манашеров, Николай Цинман, Андрей Огиевский, Андрей Рейн, Андрей Истомин, Игорь Мокеров, Антон Паисов, Сергей Свиридов, Роман Моисеев, Анатолий Мохонько, Сергей Проскурин, а также Давид Марухян (Армения), Фред Бутткевиц (Германия), Уинстон Фогель (Вини Дан Вогель — Германия-США).