Założona w 2006 r. przez Andrzeja Kosendiaka, jest zespołem działającym w ramach Narodowego Forum Muzyki im. Witolda Lutosławskiego, jednej z niewielu instytucji kulturalnych w Polsce mogących poszczycić się orkiestrą barokową grającą na instrumentach historycznych. Podczas każdego z sezonów artystycznych w NFM orkiestra prezentuje własny cykl koncertów, który zawsze jest gorąco przyjmowany przez audytorium.
Jej repertuar obejmuje utwory od wczesnego baroku do romantyzmu, od kompozycji kameralnych po wielkie dzieła oratoryjne. Od początku dyrektorem artystycznym orkiestry jest znakomity wiolonczelista – Jarosław Thiel. Dzisiaj Wrocławska Orkiestra Barokowa jest zaliczana do najważniejszych polskich zespołów grających na instrumentach historycznych. Jej dorobek i wysoki poziom artystyczny owocują współpracą z największymi sławami międzynarodowej sceny muzyki dawnej.
Zespół występował pod batutą Philippe’a Herreweghe, Giovanniego Antoniniego, Andrew Parrotta, Masaaki Suzuki, Ivora Boltona, Martina Haselböck, Paula McCreesha, Laurenca Cummingsa, Howarda Armana, Andreasa Speringa, Hansa-Christopha Rademanna i Christiana Curnyna. Gości też znakomite zespoły, m.in. Orchester Wiener Akademie, Bach Collegium Japan, Collegium Vocale Gent, Cantus Cölln, RIAS Kammerchor, Gli Angeli Genève, oraz wybitnych solistów, takich jak Vivica Genaux, Andreas Scholl, Ian Bostridge, Julia Lezhneva, Kristian Bezuidenhout, Giuliano Carmignola, Jean-Guihen Queyras, Regula Mühlemann, Renata Pokupić, Tim Mead czy Aleksandra Kurzak. Orkiestra jest zapraszana na prestiżowe festiwale oraz bierze udział w transmisjach telewizyjnych (m.in. Mezzo TV), radiowych i sesjach nagraniowych.
Pierwsza płyta Wrocławskiej Orkiestry Barokowej zdobyła statuetkę Fryderyka w kategorii „Fonograficzny debiut roku”, a następne jej nagrania wyróżniono szeregiem nominacji do tej nagrody. W 2017 r. ukazał się album z Porami roku Haydna, który jest efektem współpracy orkiestry z Paulem McCreeshem i jego Gabrieli Consort & Players (nominacja do nagrody magazynu „Gramophone” w kategorii „Najlepsze nagranie chóralne 2017”, płyta miesiąca „BBC Music Magazine” w czerwcu 2017 r.). W 2018 r. wydano płytę z premierowym nagraniem oryginalnej wersji Widm Moniuszki z udziałem orkiestry (CD Accord), a także album 17th-century Sacred Music in Wrocław (Muzyka w XVII-wiecznych kościołach Wrocławia), zarejestrowany z Gli Angeli Genève i Concerto Palatino pod kierunkiem Stephana MacLeoda (Claves). Pierwsza płyta otrzymała Fryderyka 2019 w kategorii „Album roku – muzyka chóralna, oratoryjna i operowa”, a druga – International Classical Music Award 2019 w kategorii „Baroque Vocal”.
Kolejny album WOB, tym razem nagrany pod batutą Andrzeja Kosendiaka, ukazał się w 2019 r. – zawierał dzieła Marcina Józefa Żebrowskiego (CD Accord) i był nominowany do Fryderyka 2020 w kategorii „Album roku – muzyka oratoryjna i operowa”. W 2020 r. została opublikowana płyta, na której znalazły się nagrane pod dyrekcją Jarosława Thiela: Elegia c-moll Karola Kurpińskiego (premierowe nagranie), II Symfonia c-moll „Charakterystyczna” Ignacego Feliksa Dobrzyńskiego (pierwsza rejestracja na instrumentach historycznych) oraz uwertura Bajka Stanisława Moniuszki (CD Accord). Album ten uzyskał nominację do International Classical Music Award 2022 oraz do Nagrody Fryderyk 2022 w kategorii „Album roku – muzyka symfoniczna”. W 2022 r. ukazały się najnowsze płyty Wrocławskiej Orkiestry Barokowej: Johann David Heinichen – Dresden Vespers (światowa premiera fonograficzna; wydawnictwo Accent), zarejestrowana wraz z Ensemble Polyharmonique oraz Kings in the North nagrana z barytonem Tomášem Králem (nominacje w kilku kategoriach do nagrody Opus Klassik) – obie pod batutą Jarosława Thiela.
