L'Orchestre symphonique du CHU, créé en 1995, accompagne le Chœur pour certains concerts tout en développant des activités propres. Son répertoire couvre aussi bien la musique de chambre ou pour orchestre à cordes que le répertoire symphonique : il s'étend de Bach (concertos), Marcello ou Vivaldi à Verdi ou Pinchard, en passant par Mozart (Concerto pour 2 pianos), Cimarosa, Haydn (Symphonie N°101), Beethoven (3e et 5e concertos), Schubert (Symphonie n°6), Saint-Saëns (Symphonie n°2), Mendelssohn (Symphonie n°1), Rachmaninov (2e concerto)…
Au cours de son encore jeune existence, l'Orchestre a eu le privilège d'être encouragé par les solistes prestigieux qu'il a pu accompagner, le plus souvent dans des concerts de soutien à des actions de solidarité ou de recherche : Catherine Cantin, Christophe Grindel, Micheline Ostermeyer, Hélène Berger, Frédédic Aguessy, François-René Duchâble.