Karjalan valtionfilharmonia perustettiin 15. tammikuuta vuonna 1939 Karjalan ASNT:n Kansankomissaarien neuvoston toimeksiannosta. Filharmoniaan kuului sinfoniaorkesteri, Karjalan kansallinen laulu- ja tanssiyhtye Kantele, Valtiollinen kuoro (42 laulajaa) ja vokaalibändi..
Toisen maailmansodan alkaessa filharmonian toiminta keskeytettiin. 1. helmikuuta vuonna 1944 se palasi toimintaan. Sodan ensimmäisinä kuukausina filharmonia järjesti 4 konserttiryhmää, jotka esiintyivät tehtaissa, liikekannallepanopaikoissa ja puolustuslinnoituksissa.
Sodan jälkeen filharmonia alkoi järjestää sinfoniakonsertteja ja kutsui tunnettuja kapellimestareita, laulajia ja instrumentalisteja. Konsertteja pidettiin ei ainoastaan Petroskoissa, vaan myös koko tasavallassa.
Eri aikoina filharmonian johdon alla olivat erilaisia vokaali- ja instrumentaaliyhtyeitä, popbändejä, ooppera- ja draamayhtyeitä yms.
Filharmonia on muodostanut hyvät välit Moskovan ja Pietarin kanssa sen toiminnan alkaessa, sillä petroskoilaiset perehtyvät etevien muusikoiden ja näyttelijöiden taiteeseen, joiden nimet ovat hyvin tunnettuja pääkaupungeissa.