Das Kammerorchester Basel wurde 1984 als Serenata Basel von Absolventen verschiedener Schweizer Musikhochschulen gegründet. 1999 erfolgte dann die Umbenennung zum Kammerorchester Basel.
Im Mittelpunkt der musikalischen Arbeit des Kammerorchesters steht der Anspruch, Alte und Neue Musik zu kombinieren. Das Kammerorchester Basel knüpft damit an eine Konzerttradition an, die von dem Basler Musikmäzen und Dirigent Paul Sacher ins Leben gerufen wurde (Basler Kammerorchester, 1926–1987).
Das Ensemble spielt Alte Musik auf Barockinstrumenten. Neben der historischen Aufführungspraxis pflegt das Orchester auch das zeitgenössische Musikschaffen und vergibt jährlich Kompositionsaufträge. Einen weiteren grossen Bereich bildet die Symphonik der (Wiener) Klassik bis hin zur romantischen Instrumentalmusik Franz Schuberts, Felix Mendelssohn-Bartholdys und Johannes Brahms’.
Konzerte finden regelmässig im Rahmen der eigenen Abonnementsreihe in Basel und der Region statt. Zudem gastiert das Kammerorchester Basel auf internationalen Festivals und tritt in den Konzerthäusern europäischer Musikzentren wie London, Amsterdam, Köln, Berlin, Zürich, München, Wien, Valencia oder Paris auf.
Die Erstaufführung von Händels Oper Lotario in Basel und bei den Händelfestspielen in Halle verschaffte dem Orchester im Jahr 2004 internationale Anerkennung. Ferner wurden die CD-Reihen Klassizistische Moderne und Theatermusik unter der Leitung von Sir Christopher Hogwood veröffentlicht und CD-Einspielungen mit Solisten wie Angelika Kirchschlager, Andreas Scholl, Sabine Meyer, Sol Gabetta oder Nuria Rial (Echo Klassik für die Operneinspielung des Jahres 2012) realisiert. Ein weiterer Schwerpunkt der Aktivitäten des Kammerorchesters ist die Gesamtaufführung und Einspielung der Sinfonien Beethovens unter Leitung von Giovanni Antonini. Für die Aufnahme der dritten und vierten Sinfonie gewann das Orchester 2008 den Echo Klassik als Ensemble des Jahres. Bis 2032 wollen das Kammerorchester Basel und das Ensemble Il Giardino Armonico unter Antoninis Leitung sämtliche Sinfonien Joseph Haydns auf CD aufnehmen und im Konzert aufführen.
Das Kammerorchester Basel spielt häufig unter der musikalischen Leitung seiner Konzertmeister, verzichtet seit 1999 auf einen Chefdirigenten und engagiert stattdessen projektspezifisch Spezialisten. Es arbeitet mit Dirigenten wie Giovanni Antonini, Trevor Pinnock, Mario Venzago und Paul Goodwin eng zusammen.