Fou fundada el 1904 com una organització independent i autogovernable, la primera al Regne Unit. Va donar el seu primer concert el 9 de juny d'aquell any, sota la direcció de Hans Richter, qui va romandre com a director principal fins al 1911, quan Edward Elgar el va succeir per un any.
La LSO va ser la primera orquestra britànica en tocar a l'estranger quan va ser a París el 1906. La LSO pretenia viatjar amb el Titanic per a un concert d'any nou l'abril de 1912 però afortunadament va canviar de plans a últim moment. També va ser la primera a tocar als Estats Units, el 1912, i el 1973 va ser la primera a ser convidada per prendre part al Festival de Salzburg. Continua realitzant gires per tot el món.
La LSO ha estat considerada com l'orquestra més extravertida de les orquestres de Londres. Hi ha un ambient de bon ànim juvenil en la seva forma de fer música que es mostra en les seves interpretacions de compositors com Berlioz i Prokófiev. La LSO sovint ha tingut músics internacionalment coneguts com a solistes, estrelles com James Galway (flauta), Gervase de Peyer (clarinet) i Barry Tuckwell (trompa). Com molts conjunts, l'orquestra té una gran habilitat en canviar el seu so, produint colors molt diferents segons a mans de diversos directors com Stokowski (amb qui va realitzar una sèrie d'enregistraments memorables), Boult, Horenstein, Solti, Previn, Szell, Abbado, Bernstein i Barbirolli, així com Karl Böhm, que va desenvolupar una relació propera amb l'orquestra al final de la seva vida.
El 1966 es va formar el Cor Simfònic de Londres (LSC) per complementar el treball de la LSO. Consisteix en més de 200 cantants amateur que mantenen una associació propera amb la LSO; tanmateix ha desenvolupat una vida independent, que els permet acompanyar altres orquestres importants. Recentment ha col·laborat amb la gegant Imperial Orchestra en presentacions i concerts.
