Pasukan awal yang berevolusi menjadi Orioles mula diasaskan pada tahun 1894 sebagai pasukan minor league yang berpusat di Milwaukee, Wisconsin. Pasukan ini dikenali dengan nama Brewers. Brewers kemudian menjad pasukan Major League Baseball pada 1901 apabila liga mereka dinamakan semula sebagai American League dan diangkat ke taraf Major League. Apabila pasukan ini berpindah ke St. Louis, Missouri pada tahun 1902, ia dikenali sebagai Browns. St Louis Browns telah menampilkan pemain Dewan Kemahsyuran iaitu George Sisler dan Bobby Wallace tetapi pasukan ini tidak mengecapi banyak kejayaan apabila hanya mara ke Siri Dunia sekali sahaja (tewas kepada musuh sekota, St. Louis Cardinals pada tahun 1944) dalam jangka masa 52 tahun di St. Louis.

Pada tahun 1954, Brown berpindah ke Baltimore dan mengguna pakai nama samaran tradisi pasukan besbol Baltimore, Orioles. Pada tahun 1955, pasukan ini membawa masuk Brooks Robinson yang kemudiannya menjadi pemain All-Star sebanyak 15 kali. Pasukan ini juga kemudiannya mendatangkan pemain-pemain seperti Boog Powell, Jim Palmer, Frank Robinson dan pengurus Earl Weaver. Pasukan Orioles melangkah ke tempoh pertama kegemilangan dalam sejarah pasukan. Antara tahun 1963 dan 1983, pasukan ini hanya mengalami satu rekod kekalahan musim di samping menjuarai lapan gelaran divisyen, enam kejuaraan pennant AL dan tigi Siri Dunia. Pasukan Orioles turut memperoleh pemain Cal Ripken, Jr. pada tahun 1978. Ripken kemudian meletakkan rekod aksi terbanyak berturut-turut (2,632) dan menjadi pemain paling popular dalam sejarah pasukan.

Pada tahun 1992, pasukan Orioles mula beraksi di gelanggang baru mereka di Oriole Park at Camden Yards. Fasiliti yang bertumpu kepada besbol sahaja mula menjadi ikutan di MLB apabila ia berbeza dengan tadium pelbagai guna dan stadium yang terletak di pusat bandar. Stadium baru ini menimbulkan idiosinkrasi tersendiri dan menyumbag kepada rekod kedatangan penonton dalam perlawanan-perlawanan besbol menjelang abad ke-21. Hasil populariti Camden Yards yang menggalakkan kepada pendapatan pasukan, Orioles kembali ke arena persaingan pada pertengahan 1990-an tetapi berikutan beberapa perubahan anggota yang agak menjadi pertikaian, pasukan ini merosot dari puncak kedudukan besbol pada tahun 1998. Pasukan ini kemudiannya tidak dapat menduduki posisi lebih tinggi daripada tempat ketiga di divisyen mereka pada dekad pertama 2000-an. Pada tahun 1999, Orioles berkunjung ke Cuba sekali gus menjadi pasukan besbol Amerika pertama dalam masa 40 tahun untuk beraksi di sana dan menewaskan pasukan kebangsaan Cuba.

Setelah menduduki tempat terakhir di divisyen AL East buat empat musim berturut-turut (2008–2011), Orioles mencatatkan peningkatan mendadak pada tahun 2012 dengan meraih 24 kemenangan lebih dan membuka peluang cerah untuk kemaraan ke penampilan playoff sulung pasukan dalam masa 15 tahun. Walaupun Orioles tewas dalam Division Series, Baltimore akhirnya menjuarai gelaran divisyen sulung mereka sejak tahun 1997 pada dua tahun kemudian. Orioles seterusnya mara ke AL Championship Series dan tewas kepada pasukan Kansas City Royals. Kebangkitan pasukan tidak bertahan lama apabila pada tahun 2018, Orioles mencatatkan rekod kekalahan terburuk pasukan iaitu sebanyak 115 perlawanan. Orioles terus bergelut pada musim-musim berikutnya dengan mencatatkan 110 kekalahan pula pada musim 2021.