1926年10月5日に新交響楽団の名称で結成。創設後まもなく、ドイツからジョセフ・ローゼンストックを専任指揮者として迎え、日本を代表するオーケストラとしての基礎を築いた。演奏活動の根幹となる定期公演は、1927年2月20日の第1回予約演奏会に始まり、第2次大戦中も中断することなく続けられた。1951年には日本放送協会（NHK）の支援を受けることとなり、NHK交響楽団と改称。以来、今日に至るまで、ヘルベルト・フォン・カラヤン、エルネスト・アンセルメ、ヨーゼフ・カイルベルト、ロヴロ・フォン・マタチッチ、ウォルフガンク・サヴァリッシュ、ロリン・マゼールなど、世界一流の指揮者を次々と招聘、また、話題のソリストたちと共演し、歴史的名演を残してきた。

2013年8月、ザルツブルク音楽祭に初出演、2020年春には、ベルリン、ウィーンをはじめ、ヨーロッパ主要9都市で公演を行うなど、その活動ぶりと演奏は国際的にも高い評価を得ている。

現在、年間54回の定期公演をはじめ、全国各地で約120回のコンサートを行い、その演奏は、NHKのテレビ・FMで日本全国に放送されるとともに、国際放送を通じて全世界にも紹介されている。また事業の中核の一つである社会貢献活動として、全国の学校を訪問する「NHKこども音楽クラブ」、ファミリー向けの「N響ほっとコンサート」、被災地や病院に安らぎと元気を届ける室内楽コンサート、次世代の音楽家を育成する「N響アカデミー」など、多彩な活動を行っている。

指揮者陣には、首席指揮者ファビオ・ルイージ、名誉音楽監督シャルル・デュトワ、桂冠名誉指揮者ヘルベルト・ブロムシュテット、桂冠指揮者ウラディーミル・アシュケナージ、名誉指揮者パーヴォ・ヤルヴィ、正指揮者 尾高忠明、下野竜也を擁している。