Keelpilliorkester on esinemisrühm, kuhu kuulub suur grupp muusikuid, kes mängivad peamiselt keelpille. Keelpille, mida keelpilliorkestrisse saab lisada, on palju, kuid üldiselt hõlmavad need kõrge helitooniga keelpille, nagu viiul ja vioola, koos bassikeelpillidega, nagu bass, kontrabass ja tšello. Tavaliselt on keelpilliorkestris ka klaver, harf ja löökpillide sektsioon. Harva kasutatakse terminit keelpilliorkester mis tahes suure bändi kirjeldamiseks, mis sisaldab mitut keelpillimängijat. Seda tüüpi muusikakollektiivide muud nimetused hõlmavad keelpilliansamblit või keelpillibänd.
Suurtes keelpilliorkestrites on tavaliselt umbes 80 keelpillimängijat. Keelpilliorkestrite muusika on levinud televisioonis ja filmides ning paljudes filmide partituurides kasutatakse paljude keelpillimängijatega orkestreid. Lisaks keelpillidele ja löökpillidele on muul viisil keelpillipõhise orkestri koosseisus sageli kasutatavad ka vaskpuhkpillid ja puupuhkpillid. Vaatamata muude instrumentide kaasamisele mängib seda tüüpi orkester üldiselt keelpille domineerivaid lugusid ja kasutab enamasti ainult lisatud instrumente keelpillide kõla täitmiseks ja täiustamiseks. Teisi instrumente tõstetakse harva esile või esitatakse soolodes.
Orkestris on üldiselt umbes 100 muusikut, kuid keelpilliorkestrid kipuvad olema sellest veidi väiksemad. Väiksemaid orkestreid, mille suurus jääb vahemikku 12–50 osalejat, nimetatakse tavaliselt kammerkeelpilliorkestriteks, kuid nii väikeseid kui üheksa keelpillimängija rühmi nimetavad end sageli keelpilliorkestriteks. Mõnikord on keelpilliorkester enam-vähem täisorkester, millel on ebatavaliselt suur keelpilliosa. Seda tüüpi rühm võib esineda koos dirigendiga või ilma.
Tavaliselt koosneb seda tüüpi orkestri keelpilliosadest umbes 60 protsenti viiulit ja vioola ning 40 protsenti bassi keelpillidest, nagu tšello ja kontrabass. Tavaliselt on rohkem viiuleid kui vioolasid ja rohkem tšellosid kui basse. Mõned heliloojad ja dirigendid otsustavad keelpillide proportsioone muuta, et muuta orkestri üldist kõla.
Keelpillisoolod on keelpilliorkestri etteastetes tavalised. Kõige levinumad keelpilliorkestri soolodes kasutatavad pillitüübid on viiuli- ja vioolasoolod, kuid aeg-ajalt valitakse ka madalamaid keelpille. Tuntud heliloojate tähelepanuväärsed teosed keelpilliorkestrile on Igor Stravinski kontsert D, Pjotr Iljitš Tšaikovski serenaad keelpillidele ja Jean Sibeliuse Andante Festivo.