Кафедра оркестрового дирижирования образована в 1968 году, но ещё до её официального рождения в рамках кафедры народных инструментов организовывались классы оперно-симфонического дирижирования: в 1937–1938 годах И. Мусиным, в 1945 году О. Броном, затем Р. Рубинштейном, в 1950-е годы И. Гитгарцом, М. Шнейдерманом, С. Ратнером, В. Дубровским, в 1960-е – В. Катаевым. Творческие, педагогические и организационные идеи этих выдающихся дирижёров и легли в основу деятельности будущей кафедры, которую в разные годы возглавляли видные музыканты, доценты Игорь Букреев (1968–1975), Сергей Кофанов (1975–1986), Аркадий Берин (1986–1997), Пётр Вандиловский (1997-2020), профессор, заслуженный деятель искусств Республики Беларусь, лауреат Государственной премии Республики Беларусь, обладатель медали Франциска Скорины Вячеслав Кузнецов (2020 – 2023). В настоящее время заведующим кафедрой оркестрового дирижирования инструментовки является доцент Сергей Янкович.
За годы существования кафедра прошла большой путь профессионального становления и реорганизационного обновления. Из дирижёрских классов, обеспечивших развивающее обучение у студентов народного отделения, она выросла в сложную структуру межфакультетского типа, в 1974 году была открыта ассистентура-стажировка. Выпускники кафедры оркестрового дирижирования Иосиф Абрамис, Юрий Василевский, Леонид Иванов, Михаил Козинец, Анатолий Лапунов, Лев Лях, Григорий Сорока, Михаил Финберг, а также Николай Алданов, Аркадий Берин, Тамара Белькова, Владимир Бормотов, Петр Вандиловский, Андрей Галанов, Геннадий Ермоченков, Виктор Малых, Вячеслав Чернухо, Зоя Шатило, Виктор Бабарикин, Геннадий Богомолов, Олег Лесун, Андрей Иванов, Иван Костяхин, Александр Высоцкий, Юрий Галяс, Николай Макаревич, Владимир Оводок, Юрий Караваев внесли большой вклад в развитие культуры нашей страны.
На протяжении многих лет на кафедре обучались студенты по специальностям «дирижёр оперно-симфонического оркестра», «дирижёр камерного оркестра», «дирижёр оркестра народных инструментов», «дирижёр оркестра духовых инструментов». Кафедра обеспечивала потребности профессиональных оркестров дирижёрами высшей квалификации, комплектуя дирижёрско-педагогическими кадрами учебные заведения Беларуси всех уровней. Многие выпускники кафедры известны за пределами страны как гастролирующие дирижёры и руководители профессиональных оркестров.
Эти успехи стали возможными благодаря богатому педагогическому потенциалу кафедры, где в разное время работали замечательные специалисты — народный артист Беларуси, профессор Борис Михайлович Пенчук, народный артист Беларуси, профессор Лев Борисович Муранов, народный артист Беларуси, профессор Геннадий Пантелеймонович Проваторов, заслуженный артист РБ, доцент Борис Степанович Чудаков, доценты Петр Викторович Вандиловский, Геннадий Александрович Ермоченков, Сергей Иванович Кофанов, старший преподаватель Владимир Ильич Миняев, главный дирижёр Белорусского государственного академического музыкального театра Юрий Васильевич Галяс, доцент Владимир Михайлович Черников, главный дирижёр оркестра Белгостелерадиокомпании Александр Иванович Высоцкий и др.
Сегодня в работе кафедры участвуют — главный дирижёр Государственного академического симфонического оркестра, народный артист Беларуси Александр Михайлович Анисимов, народный артист Беларуси Михаил Иванович Берсан, главный дирижёр симфонического оркестра Брестского драматического театра, доцент Александр Петрович Сосновский, руководитель русского народного оркестра Белорусской государственной академии музыки, старший преподаватель Эльвира Бохтияровна Тахирова, руководитель духового оркестра Белорусской государственной академии музыки, преподаватель кафедры Андреев Алексей Владимирович, руководитель камерного оркестра Белорусской государственной академии музыки, старший преподаватель Теран Николай Петрович, дирижёр Белорусского государственного академического музыкального театра, руководитель симфонического оркестра Белорусской государственной академии музыки, Николай Владимирович Макаревич, старший преподаватель, дирижер симфонического оркестра Белорусской государственной академии музыки, старший преподаватель Грищенко Виталий Александрович.
С 1 сентября 2017 года кафедра оркестрового дирижирования была преобразована в кафедру оркестрового дирижирования и инструментовки. В состав кафедры вошли видные белорусские композиторы: заслуженный деятель искусств РБ, лауреат Государственной премии, обладатель медали Франциска Скорины профессор Вячеслав Владимирович Кузнецов, Николай Константинович Литвин, Сергей Иванович Янкович.
До объединения кафедра инструментовки существовала как отдельная межфакультетская кафедра (1989-1998 — заведующий Владимир Васильевич Дорохин, 1998-2015 — заведующий Вячеслав Владимирович Кузнецов). В разное время на кафедре работали известные белорусские композиторы и дирижёры – Игорь Павлович Архангельский, Евгений Григорьевич Дегтярик, Александр Владимирович Доморацкий, Владимир Евгеньевич Солтан, Валерий Кириллович Иванов, Евгений Дмитриевич Ларионов и др.
В августе 2015 года кафедра была объединена с кафедрой композиции (зав. кафедрой – Галина Константиновна Горелова), а с 1 сентября 2017 года преобразована в кафедру оркестрового дирижирования и инструментовки (зав. кафедрой – Пётр Викторович Вандиловский (2017-2020). С июня 2020 по апрель 2023 года кафедрой руководил Вячеслав Владимирович Кузнецов. С мая 2023 года кафедру возглавил Сергей Иванович Янкович. Объединение укрепило позиции кафедры и превратило её в авторитетный научно-методический центр в области искусства дирижирования и инструментовки.
На кафедре функционируют три учебных оркестра — симфонический, камерный и духовой. Оркестровыми коллективами и педагогами ведется обширная концертная и творческая деятельность, соответствующая филармоническим профессиональным стандартам. Кафедра является инициатором и организатором проведения регулярных конкурсов и фестивалей оркестровых коллективов средних специальных учебных заведений Беларуси. На кафедре проводится конкурс оркестровых дирижёров, конкурсы на лучшую обработку народных тем и лучшую инструментовку.