Die Orgel der Kölner Philharmonie verfügt über drei Manuale und 70 Register mit insgesamt 5394 Pfeifen sowie eine mechanische Traktur und elektronische Koppeln. Dank des mobilen Spieltischs, der in die Mitte des Podiums gefahren werden kann, bleibt der Organist nicht unerkannt zwischen den Pfeifen.
Orgelkustos der Kölner Philharmonie ist der renommierte französische Organist Thierry Mechler, der auf der Klais-Orgel J.S. Bachs Goldberg-Variationen eingespielt hat.
I. Manual: Hauptwerk
1. Praestant 16'
2. Quintatön 16'
3. Principal 8'
4. Bourdon 8'
5. Gemshorn 8'
6. Bifaria (ab g) 8'
7. Octave 4'
8. Nachthorn 4'
9. Quinte 2 2/3'
10. Superoctave 2'
11. Cornet (ab g 5fach) 8'
12. Mixtur 4fach 2'
13. Scharf 4fach 1 1/3'
14. Trompete 16'
15. Trompete 8'
16. Trompete 4'
Tremulant
II. Manual: Unterwerk
1. Lieblich Gedackt 16'
2. Praestant 8'
3. Rohrflöte 8'
4. Quintatön 8'
5. Principal 4'
6. Traversflöte 4'
7. Octave 2'
8. Waldflöte 2'
9. Quinte 1 1/3'
10. Terzsept 1 3/5 und 1 1/7
11. Acuta 4fach 1'
12. Cymbel 3fach ½
13. Holzdulcian 16'
14. Cromorne 8'
15. Vox Humana 8'
16. Kopftrompete 4'
Tremulant
III. Manual: Schwellwerk
1. Bourdon 16'
2. Holzprincipal 8'
3. Flûte harmonique 8'
4. Trichtergedackt 8'
5. Gamba 8'
6. Vox Coelestis 8'
7. Weitoctave 4'
8. Rohrflöte 4'
9. Viola 4'
10. Nasard 2 2/3
11. Doublette 2'
12. Terz 1 3/5
13. Sifflet 1'
14. None 8/9
15. Harmonia aetheria
(4fach) 2 2/3
16. K Plein Jeu (5fach) 2'
17. Basson 16'
18. Trompette harmonique 8'
19. Hautbois 8'
20. Clairon 4'
Tremulant
Pedal
1. Untersatz 32'
2. Principal 16'
3. Subbass 16'
4. Stillgedackt 16'
5. Violon 16'
6. Octave 8'
7. Koppelgedackt 8'
8. Cello 8'
9. Tenoroctave 4
10. Blockflöte 4'
11. Jubalflöte 2'
12. Hintersatz 4fach 4'
13. Mixtur 4fach 2 2/3'
14. Bombarde 32'
15. Posaune 16'
16. Fagott 16'
17. Trompete 8'
18. Schalmey 4'