汉斯·里希特接受了1904年6月9日在女王大厅举行的伦敦交响乐团开场音乐会指挥的邀请，此后不久他就被正式授予了乐团首席指挥的头衔。
在成立后的40年中的大部分时间里，伦敦交响乐团由于缺乏经常和完善的经济来源或赞助，只能通过与指挥、音乐协会和其他组织之间的雇佣关系来获得生存的必需条件，每年只能演出数量极为有限的音乐会，这对于一个完全依靠演出费来维持的乐团来说无疑是严峻的考验。尽管如此，它早在1906年就有了第一次出国旅行的机会，在巴黎由查尔斯·斯坦福、爱德华·科洛纳和安德列·梅萨热共同指挥了两场音乐会。1912年，乐团还在尼基什的率领下成为第一支赴美国和加拿大演出的英国乐团。
1907年，伦敦交响乐团在科文特花园举行了第一次德国歌剧的演出季，1920年，签下了它的第一个唱片录音合同，与理查·施特劳斯、作曲家瓦格纳之子齐格弗里德·瓦格纳、瓦尔特和魏因加特纳等指挥合作录制了一些早期的唱片。在战前，乐团的首席指挥包括尼基什、艾尔加和哈蒂，此外，比彻姆、门格尔贝格和阿尔伯特·柯茨也在不同的时间里与乐团保持了稳定的合作关系，对乐团产生过意味深长的影响。
战争期间，尽管乐团惨淡经营，但是由于环境的极端恶劣，一切努力几乎等于徒劳。当时乐团70%的成员都从军入征，而乐团赖以生存的女王大厅于1941年5月11日在空袭中毁于一旦，这座自从1893年启用以来在伦敦音乐生活中起着重要作用的音乐厅的消失对于职业音乐家和音乐会听众都是一个沉重的打击，而伦敦交响乐团也就此停止了战时的一切活动。
1945年以后，乐团进入了缓慢的恢复阶段。从1950年到1954年，在约瑟夫·克里普斯任首席指挥期间，乐团的演奏有了明显的改观。可以说，今天伦敦交响乐团所达到的境界都是在那个时候由克里普斯开创的。50年代后期，随着对于乐团内部的大规模的重新组织，吸收了一部分新的中坚力量，而剔除了原有的不合格的成分，使乐团演奏家的整体水平有了本质的变化，这才带来了在下一个10年中乐团突飞猛进的发展并最终使其挤身于欧洲一流乐团之中。1963年，乐团有史以来第一次出访美国，随后一年作为第一支环游世界的英国乐团访问了日本、韩国、印度、香港、伊朗、土耳其、以色列、美国和加拿大。从那时起，伦敦交响乐团一直是大型国际音乐节的常客，也是唱片公司竞相争取的对象，同时，它在伦敦的音乐季也是门庭若市，听者如潮。1981年，乐团迁入了新落成的能够容纳2000名观众的巴比平艺术中心音乐厅。
在克里普斯之后担任伦敦交响乐团首席指挥的是法国人皮埃尔·蒙特，他加强了乐团的合奏训练，使之逐渐成为一个整体，无论演奏难度多大的作品时，都像指挥家手中的一件乐器，发出整齐划一的声音，绝不容许半点暇疵。生干布达佩斯的伊斯特凡·克尔特斯由于艺术要求上的权力问题而曾与乐团发生争执，面对伦敦交响乐团这样一个高度自治的独立性极强的乐团，指挥家往往会感到茫然不知所措，它那种推以乐团利益为目标的立团之本常与指挥产生尖锐的对立，万般无奈之下，克尔特斯在任期刚刚4年后便拂袖而去。不过，他在伦敦的音乐会，他率领乐团的几度国际旅行以及他与乐团共同录制的许多唱片，都记载着这位指挥家所创下的成功业绩。
从1968年到1979年任职于伦敦交响乐团的安德列·普列文是一个富于传奇色彩的人物，也是极少数在古典和流行音乐两个领域里都取得不凡成就的奇才。通过音乐会、唱片和电视节目，普列文给乐团同时也给他本人都带来了巨大的声望。他曾经率团5次出访美国，也到过前苏联等国家演出，在英国，他与伦敦交响乐团一同成为电视明星，他们所录制的电视节目极受大众喜爱，许多人正是在这些节目中开始体会到古典音乐的奇妙之处。普列文在好莱坞从事电影音乐时所获得的训练和控制乐队的经验给了他在伦敦的工作以极大的帮助，自从加入伦敦交响乐团后，他的保留曲目也有了迅速的扩展，虽然他自称对于莫扎特有浓厚的感情，但是作为一位天才的指挥家，他无法摆脱柴科夫斯基、拉赫玛尼诺夫、肖斯塔科维奇和普罗科菲耶夫那些色彩斑斓风格绚丽的音乐的吸引。不可忽视的是，他也对于20世纪英国作曲家怀着兴趣和敬意，他甚至自诩为演奏当代英国音乐最多的指挥家。由于谦和的个性，普列文与乐团一向相处融洽，甚至面对伦敦交响乐团这样一个常常在原则性事物上凌驾于指挥之上的乐团时，也能够采取一种松弛的态度，这就为与之合作创造了轻松的氛围与和谐的空间。
阿巴多于1979年继普列文之后人主伦敦交响乐团，这使这个乐团保持了只聘任一流指挥家为首席指挥的传统。阿巴多进一步巩固了由他的历届前任为这个乐团所开辟的天地，并使其有了新的发展。在欧洲，伦敦交响乐团能够后来居上，与维也纳爱乐乐团和柏林爱乐乐团呈鼎足而立之势，阿巴多功不可没。他在舞台上的表现令人们回忆起在第二次世界大战结束后的10年里曾经在欧洲和美国的交响乐团及歌剧院中叱咤风云的一代大师以及他们那种已经消失的风格和荡然无存的气质。很多人认为阿巴多继承了托斯卡尼尼的风范，将他的许多特征与自己的个性加以巧妙的融合。阿巴多从1966年开始与伦敦交响乐团有了密切的合作，到了1972年，他甚至宣布自己在英国的全部出场仅限于伦敦交响乐团，除此之外不再与其他乐团一同登台。1973年，他率领这个乐团赴萨尔茨堡音乐节，这也是有史以来参加这项规模庞大的音乐节的第一支英国乐团。由此，他成为这个乐团的新一任领袖只是顺理成章的事情。尽管此时他在世界范围内还远没有达到名望的巅峰，绝非炙手可热的人物，但是后来他在任职过程中所表现出的才华确实证明了这是一次明智和富于远见的选择。
伦敦交响乐团在阿巴多之后，迎来了美国人迈克尔·蒂尔森·托马斯。他曾于1969年在波士顿交响乐团一场音乐会的中途顶替因病而不得不退场的斯坦伯格，立即被热烈的舆论称为非凡的指挥新秀，随后在这个乐季中他被邀指挥波士顿交响乐团演出37场之多。他常常批评现在的指挥家们只知演奏从海顿到20世纪初期的音乐，认为如果不了解这些音乐的来龙去脉，是无法出色理解和表现它们的。正是由于这种鲜明的个性，使托马斯在舞台上显得独特而引人注目。而在他的领导之下，伦敦交响乐团正发生着期待中的变化。
