Stīgu orķestra sastāvu veido piecas instrumentu grupas: pirmās vijoles, otrās vijoles, alti, čelli un kontrabasi. Stīgu orķestra skaitliskais sastāvs var būt ļoti dažāds – no 12 mūziķiem (četras pirmās vijoles, trīs otrās vijoles, divi alti, divi čelli, viens kontrabass) līdz 60 un vairāk mūziķiem (piemēram, 16 pirmās vijoles, 14 otrās vijoles, 12 alti, 10 čelli, astoņi kontrabasi). Stīgu orķestris nelielā sastāvā dažreiz spēlē bez diriģenta, un orķestri koncertos vada pirmo vijoļu grupas koncertmeistars.

Baroka un klasicisma laikmetā stīgu orķestris netika izdalīts kā atsevišķs orķestra veids, jo tā laika orķestrī bija nedaudz pūšaminstrumentu un basa līniju papildināja uz čembalo spēlētā basso continue (no itāļu ‘nepārtrauktais bass’ jeb ‘ciparotais bass’) partija. No kompozīcijām, kurās izmantots stīgu orķestris bez pūšaminstrumentiem ar basso continue, ievērojamākā ir angļu komponista Henrija Pērsela (Henry Purcell) opera “Didona un Enejs” (Dido and Aeneas, pirmizrāde 1688. vai 1689. gadā), daudzi itāļu komponista Antonio Vivaldi (Antonio Lucio Vivaldi) koncertžanra darbi. Austriešu komponists Volfgangs Amadejs Mocarts (Wolfgang Amadeus Mozart) stīgu orķestrim sacerējis “Mazo nakts mūziku” (Eine kleine Nachtmusik, 1787).

Stīgu orķestris mūsdienu izpratnē izveidojās 19. gs. otrajā pusē, kad attīstoties un paplašinoties simfoniskā orķestra sastāvam, stīgu grupa kļuva par patstāvīgu vienību ar niansētu un ekspresīvi dziedošu skanējumu. Šajā laikā skaņdarbus stīgu orķestrim sacerēja čehu komponists Antonīns Dvoržāks (Antonín Leopold Dvořák) – Serenāde stīgu orķestrim op. 22 (Serenada E-Dur, op. 22; 1875), krievu klasiķis Pēteris Čaikovskis (Пётр Ильич Чайкoвский) – Serenāde stīgu orķestrim (Серенада для струнного оркестра до мажор, op. 48; 1880), norvēģu komponists Edvards Grīgs (Edvard Hagerup Grieg) – “Svīta no Holberga laikiem” (Frå Holbergs tid, op. 40; 1885), angļu komponists Edvards Elgārs (Sir Edward William Elgar) – Serenāde stīgu orķestrim op. 20 (Serenade for Strings in E-minor, op. 20; 1892) un “Introdukcija un Allegro stīgām” (Introduction and Allegro for Strings, op. 47; 1905); austriešu komponista Arnolda Šēnberga (Arnold Schönberg) stīgu sekstets “Apskaidrotā nakts” (Verklärte Nacht, 1899).

20. gs. pirmajā pusē tika sacerēti skaņdarbi, kas kļuvuši par pasaules stīgu orķestru pamatrepertuāru – Parīzē dzīvojošā krievu komponista Igora Stravinska (Игорь Фёдорович Стравuнский) balets “Apollons” (Apollon musagète, 1927) stīgu orķestrim; trīs angļu komponista Bendžamina Britena (Edward Benjamin Britten, Baron Britten of Aldeburgh) opusi – Vienkāršā simfonija op. 4 (Simple Symphony, 1934), “Variācijas par Frenka Bridža tēmu op. 10” (Variations on a Theme of Frank Bridge, 1937) un “Prelūdija un fūga 18 stīgām op. 29” (Prelude and Fugue for 18 strings, 1943), ungāru autora Bēlas Bartoka (Béla Viktor János Bartók) “Mūzika stīgām, perkusijām un čelestai” (ungāru Zene húros hangszerekre, ütőkre és cselesztára, vācu Musik für Saiteninstrumente, Schlagzeug und Celesta, 1936) un Divertisments stīgu orķestrim (Divertimento, 1939). Slavenā itāļu diriģenta Artūro Toskanīni (Arturo Toscanini) vadībā 1938. gadā Ņujorkā tika pirmatskaņots amerikāņu komponista Semjuela Bārbera (Samuel Osborne Barber II) Adadžo stīgām (Adagio for Strings, 1936).

Liela nozīme stīgu orķestra repertuāra veidošanā bija Bāzeles kamerorķestrim, dibinātam 1895. gadā kā Serenata Basel, vēlāk – Basler Kammerorchester. Šī orķestra vadītājs (1926–1987) šveiciešu diriģents un impresārijs Pauls Zahers (Paul Sacher) pasūtīja daudz jaunu opusu stīgu instrumentiem – B. Bartoka un B. Britena darbus, šveiciešu komponista Artūra Onegera (Oscar-Arthur Honegger) 2. simfoniju trompetei un stīgām (Symphonie n°2 pour orchestra á cordes et trompette ad lib., 1941), čehu komponista Boguslava Martinu (Bohuslav Martinů) Dubultkoncertu diviem stīgu orķestriem, klavierēm un timpāniem (Double Concerto for Two String Orchestras, Piano, and Timpani, H. 271, 1938) un citus. Arī viens no pasaules visizcilākajiem stīgu orķestra darbiem tika uzrakstīts pēc Basler Kammerorchester pasūtījuma 1945. gadā – austriešu komponista Riharda Štrausa (Richard Georg Strauss) “Metamorfozes 23 solo stīgām” (Metamorphosen für 23 Solostreicher), kurā izmantotas 10 solo vijoles, pieci solo alti, pieci solo čelli un trīs solo kontrabasi.

Bieži stīgu orķestru repertuāru atskaņo simfonisko orķestru stīgu grupas, piemēram, 1958. gadā poļu komponista Vitolda Ļutoslavska (Witold Roman Lutosławski) darbu stīgām “Sēru mūzika” (Musique funèbre) pirmatskaņoja Katovices Radio orķestra (Narodowa Orkiestra Symfoniczna Polskiego Radia) stīgu grupa. Poļu autors Kšištofs Pendereckis (Krzysztof Eugeniusz Penderecki) kļuva slavens ar skaņdarbu “Raudas Hirosimas upuru piemiņai” (angļu Threnody to the Victims of Hiroshima, poļu Tren ofiarom Hiroszimy, 1961), kas sacerēts 52 stīgu instrumentiem un ieguva UNESCO balvu.

Tomēr visbiežāk stīgu orķestra mūzika ir kamerorķestru repertuārā. Starp tiem 21. gs. Eiropas ziemeļu reģionā slavens ir Ostrobotnijas kamerorķestris (angļu Ostrobothnian Chamber Orchestra; somu Keski-Pohjanmaan Kamariorkesteri) diriģenta Juhas Kangasa (Juha Jaakko Antero Kangas) vadībā – daudzu jaunu stīgu orķestra skaņdarbu pasūtinātājs.

Mūziku stīgu orķestrim 20. gs. nogalē un pēdējās desmitgadēs komponējuši angļu komponisti Maikls Tipets (Sir Michael Kemp Tippett) un Karls Dženkinss (Sir Karl William Pamp Jenkins), amerikāņu komponists Filips Glāss (Philip Glass), somu komponists Pērs Henriks Nūrdgrēns (Pehr Henrik Nordgren) un daudzi izcili mūsdienu komponisti.