Najpierw była orkiestra, a potem filharmonia. Filharmonia Zielonogórska została bowiem założona w 1974 r., w oparciu o – działającą tu już od 1956 r. – Zielonogórską Orkiestrę Symfoniczną.
Koncert inauguracyjny orkiestry odbył się 26 maja 1956 r. Dyrygował M. Tomaszewicz. Początkowo dużą część zespołu stanowili amatorzy, jednak wraz z upaństwowieniem orkiestry w 1961 r., zaczęli ich zastępować zawodowi muzycy. Wtedy też zespół otrzymał własną siedzibę. Przez wiele lat kierował nim Z. Hassa.
Do pierwszych znaczących sukcesów filharmonicznego zespołu należy zaliczyć jego koncert w 1975 r. w Warszawie, w ramach projektu Panorama XXX-lecia. Natomiast wydarzeniem, które przeszło do historii, był nadzwyczajny recital Światosława Richtera w lutym 1977 r.
W latach 1980-1986 Filharmonią kierował S. Kawalla, często koncertujący wraz zespołem w różnych miastach Polski, a także poza jej granicami (NRD, ZSRR, tournée po Hiszpanii i Włoszech, w czasie którego zielonogórscy filharmonicy zostali przyjęci na audiencji u papieża Jana Pawła II).
We wrześniu 1982 r. nadano Filharmonii imię wybitnego polskiego kompozytora, Tadeusza Bairda.
W roku 1986 dyrekcję oraz kierownictwo artystyczne instytucji objął Czesław Grabowski, który kierował nią przez 35 lat, do roku 2021.
Od 1 września 2021 r. dyrektorem FZ jest Rafał Kłoczko – dyrygent, kompozytor, aranżer. Za jego kadencji powstało wiele interesujących wydarzeń, które wyróżniły działalność instytucji na arenie ogólnopolskiej. Zostały one docenione, tak przez publiczność, jak i krytyków czego dowodem są nie tylko pełne sale, ale również pochlebne recenzje w najważniejszych mediach regionalnych i ogólnopolskich oraz branżowych. Do najważniejszych z zainicjowanych wydarzeń można zaliczyć odbywający się w marcu cykl MIESIĄC KOBIET oraz listopadowy WEEKEND Z NIEPODLEGŁĄ. Ważnym elementem w obecnej ofercie repertuarowej Filharmonii są także wydarzenia dedykowane dzieciom i młodzieży (MUZYCZNE RACZKOWANIE, FILHARMONIA JUNIORA) oraz seniorom (SREBRNE KONCERTY).