Ετυμολογικά, η λέξη ορχήστρα προέρχεται από το ρήμα ὀρχέομαι (χορεύω) και υποδηλώνει τον χώρο που προορίζεται για την ὄρχησιν του Χορού. Στο αρχαίο ελληνικό θέατρο, η ορχήστρα αποτελεί τον κατεξοχήν σκηνικό χώρο στον οποίο αναπτύσσονται οι υποκριτές και ο Χορός του αρχαίου δράματος και τελούνται οι μουσικοί αγώνες, ενώ στο ρωμαϊκό φιλοξενεί άλλου είδους θεάματα, όπως μονομαχίες, θηριομαχίες και χορούς μέσα στο νερό (Vitruvius, De Architectura, 5.6.1· Juvenal, Saturae, 7.47· C. Suetonius Tranquillus, De Vita Caesarum, Divus Julius, 39· id. Divus Augustus, 35). Σε ορισμένα αρχαία ελληνικά θέατρα (π.χ. Δήλος, Αμφιάρειο Ωρωπού) είχαν ιδρυθεί περιμετρικά και εντός της ορχήστρας θρόνοι για τους επισήμους (προεδρίες)· παρόμοια, στην ορχήστρα του ρωμαϊκού θεάτρου υπήρχαν ημικυκλικές βαθμίδες, πάνω στις οποίες τοποθετούνταν τα έδρανα των συγκλητικών. Σε γενικές γραμμές, το σχήμα της ορχήστρας και το υλικό κατασκευής της μπορούν να λειτουργήσουν ως στοιχεία χρονολόγησης: η ορχήστρα των κλασικών θεάτρων ήταν συνήθως τραπεζιόσχημη ή ορθογώνια (π.χ. Θορικός, Ευώνυμον), εκείνη των ελληνιστικών θεάτρων κυκλική ή πεταλόσχημη (π.χ. Επίδαυρος στην Πελοπόννησο, Οινιάδες στην Αιτωλοακαρνανία), ενώ των ρωμαϊκών ημικυκλική (π.χ. Γύθειο στην Πελοπόννησο, Οράγγη στη νότια Γαλλία). Επιπλέον, η ορχήστρα του ρωμαϊκού θεάτρου ήταν καλυμμένη από λίθινες πλάκες. Αντίθετα, εκείνη του αρχαιοελληνικού ήταν κατασκευασμένη από πατημένο χώμα και ενίοτε έφερε επίχρισμα από άργιλο ή επικάλυψη από άχυρα (IG XI 2, 203 A 79, 269 π.Χ).
Ωστόσο, η τελευταία πρακτική φαίνεται ότι αποφευγόταν, καθώς επηρέαζε αρνητικά την ακουστική (Πλούταρχος, Ηθικά, Ὅτι οὐδὲ ἡδέως ζῆν ἔστιν κατ' Ἐπίκουρον, 1096b). Ειδικότερα, η ένταση της φωνής του Χορού μειωνόταν, όταν αντανακλούσε σε επιφάνεια που δεν ήταν λεία (Ἀριστοτέλης, Προβλήματα, 11.901b). Σε περιπτώσεις που απαιτούνταν επιχωμάτωση για τη διαμόρφωση της επίπεδης επιφάνειας της ορχήστρας, η συγκράτηση του φερτού χώματος επιτυγχανόταν μέσω ενός χαμηλού αναλημματικού τοίχου που είχε την όψη λίθινου πλαισίου (π.χ. Επίδαυρος, Οινιάδες). Στα αρχαία θέατρα της Κορίνθου και του Άργους, ο κύκλος της ορχήστρας οριζόταν από λίθινες πλάκες και πλαισιωνόταν από δύο εφαπτόμενες λίθινες γραμμές που διευκόλυναν τις ορχηστικές κινήσεις του Χορού: ο μεν κύκλος όριζε τις κινήσεις του κύκλιου χορού του διθυράμβου, ενώ οι παράλληλες γραμμές καθόριζαν την ευθύγραμμη κίνηση του Χορού στις παραστάσεις της τραγωδίας και της κωμωδίας (Ἡσύχιος, λ. γραμμαὶ).
Πολύ σπάνια στους κλασικούς χρόνους, αλλά κατά κανόνα στους ελληνιστικούς και ρωμαϊκούς, η ορχήστρα περιβαλλόταν από έναν αποστραγγιστικό αγωγό (εύριπο), ο οποίος απομάκρυνε τα όμβρια ύδατα από τον χώρο του υπαίθριου θεάτρου. Όταν εισήχθησαν οι μονομαχίες στον χώρο του θεάτρου κατά τη ρωμαϊκή εποχή, κατασκευάστηκε ένα θωράκιο γύρω από την ορχήστρα –που είχε πλέον μετατραπεί σε αρένα– για την προστασία του κοινού (π.χ. Αθήνα, Θάσος, Άργος). Κατά τη διεξαγωγή θηριομαχιών, πάνω στο θωράκιο ή περιμετρικά της ορχήστρας τοποθετούνταν ένα πρόσθετο προστατευτικό μεταλλικό δίχτυ, το οποίο απέτρεπε τα μεγάλα αιλουροειδή να το υπερπηδήσουν και να θέσουν σε κίνδυνο τη ζωή του κοινού (π.χ. Στόβοι, Φίλιπποι, Άργος). Τέλος, οι ορχήστρες των θεάτρων της Αθήνας, της Κορίνθου και του Άργους, στο δεύτερο μισό του 3ου ή στον 4ο αιώνα μ.Χ., είχαν μετατραπεί σε κολυμβητήρια (κολυμβῆθραι), δηλαδή γέμιζαν με νερό για να φιλοξενήσουν χορούς μίμων και μιμάδων.
Κατά την Αναγέννηση ο όρος ορχήστρα υιοθετείται από τους ουμανιστές για να περιγράψουν αντίστοιχα τον χώρο του θεάτρου μεταξύ της σκηνής και των θέσεων του κοινού. Τα ρωμαϊκά πρότυπα και οι εικονογραφημένες εκδόσεις των Δέκα βιβλίων της αρχιτεκτονικής του Vitruvius Pollio [Βιτρούβιος] επηρέασαν τους Ιταλούς αρχιτέκτονες της Αναγέννησης στον σχεδιασμό θεατρικών χώρων. Χαρακτηριστικό θεατρικό οικοδόμημα της περιόδου είναι το Teatro Olimpico, το οποίο σχεδιάστηκε από τον Andrea Palladio [Αντρέα Παλλάντιο]. Στο ελισαβετιανό θέατρο, σύμφωνα με το λεξικό του Randle Cotgrave [Ραντλ Κότγκρεϊβ] (1611), ορχήστρα ονομάζεται ένα τμήμα κοντά στη σκηνή όπου καθόταν η αριστοκρατία, οι γερουσιαστές και οι ευγενείς.
