Puhallinorkesteri koostuu pääasiassa tai kokonaan muusikoista, jotka soittavat puhallinsoittimia, kuten trumpetteja, sarvia, kornetteja ja pasuunoita. Monet puhallinorkesterit sisältävät myös lyömäsoittimia, ja muutamat jopa puupuhallinsoittimia, kuten klarinetteja ja saksofoneja, mutta vaskipuhaltimen pakolliset soittimet ovat vaskipuhallinsoittimia. Vaikka eri bändit voivat vaihdella monin tavoin, useimmat pyrkivät pitämään tietyn määrän kutakin instrumenttityyppiä puhallinorkesterissa. Puhallinorkesterin eri instrumenttien jakautumisella on taipumus vaihdella bändin musiikkityylin sekä soittajien saatavuuden ja taitojen mukaan.
Bassolinjaa puhallinorkesterissa soittavat yleensä E -tasolle tai B -tasolle viritetyt tubat tai niiden yhdistelmä. Bassolinjan luonne vaihtelee musiikkityylin mukaan, mutta on tavallista, että vaskipuhallit soittavat ”kävelybassolinjoja”, kuten jazzissa. Muusikot käyttävät tällaisia soittimia puhallinorkesterissa korvaamaan bassoinstrumentteja, kuten bassokitaraa tai bassorumpuja, joita käytettäisiin perinteisemmissä konsertti- tai jazzbändeissä. Näitä soittimia käytetään yleensä tarjoamaan perusbitti, joka asettaa tempoa, jota muu bändi seuraa.
Instrumentit, kuten trumpetit, kornetit ja muut sarvet, toistavat melodian ja harmoniat tubien tarjoaman basson yli. Monissa puhallinorkestereissa on ”pää” tai ”ensimmäinen” kornetti tai trumpetti, joka soittaa päämelodian, kun taas toiset soittavat harmonioita. Näitä soittimia käytetään usein improvisointiin, etenkin jazz-pohjaiseen puhallinorkestereihin. Tällaisissa tapauksissa basso jatkaa yleensä rytmin tarjoamista, kun taas soolokornetti, trumpetti tai pasuunansoittaja improvisoi soolon. Tällaisten improvisoitujen segmenttien pituudet vaihtelevat, mutta ne tulevat usein jonnekin musiikkikappaleen keskelle, ja melodia jatkuu, kun improvisoitu osa päättyy.
Puhallinorkesterissa on monia muita instrumentteja, joita käytetään lisäämään tasapainoa ja rikkautta niille, jotka ovat pääasiassa mukana rytmissä ja melodiassa. Monet puhallinorkesterit sisältävät itse asiassa lyömäsoittimia, jotka edistävät rytmiosioita. Muita yleisimpiä vaskipuhallinsoittimia ovat flugelhorn, baritoni, euphonium ja tenorisarvi. Joitakin näistä instrumenteista käytetään lisäämään melodiaa, toiset tarjoavat harmonioita, ja toisia käytetään ”sekoittamaan” merkittävämpien instrumenttien ääniä jyrkästi erilaisiin ääniin.