В формировании орочей принимали участие группы с юга (в т. ч. австронезийцы) и северо-запада (в т. ч. тунгусы – таёжные охотники и оленеводы, ассимилировавшие аборигенное население севера Сихотэ-Алиня и побережья Татарского пролива).
Наиболее близки орочи к удэгейцам, от которых их, вероятно, отделила миграция эвенков в район реки Самарга в 16 в. Контакты с русскими с 17 в. Описание орочей оставил посетивший в 1787 залив Чихачёва Ж. Ф. Лаперуз. Во 2-й половине 19 в.
на территории орочей появляются русские поселения, действуют православные миссионеры. В конце 19 в. орочи жили в нижнем течении Амура, по побережью Татарского пролива от залива Чихачёва на севере до устья реки Ботчи на юге и в бассейнах Тумнина, верхней и средней Хунгари и Коппи.
Существовали амурская, хунгарийская, тумнинская, приморская (хадинская) и коппинская группы О. В 1927 создан Советский (позднее Тумнинский) туземный район племени орочи, в 1931 – Орочский национальный район с центром в селе Уська, в 1932 преобразованный в Советско-Орочский район; большинство орочей Татарского залива и бассейна Тумнина входили в рыболовецко-сельскохозяйственный колхоз «Ороч». С конца 1980-х гг. стали выделяться территории традиционного природопользования орочей, возникать национальные предприятия; они были включены в список коренных малочисленных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока.