Pierwszy koncert w wykonaniu Filharmonii Warszawskiej odbył się 5 listopada 1901 roku w nowo wybudowanym gmachu. Orkiestrą dyrygował współzałożyciel Filharmonii, jej pierwszy dyrektor muzyczny i dyrygent Emil Młynarski, a jako solista wystąpił Ignacy Jan Paderewski, mąż stanu, kompozytor i pianista, znajdujący się wówczas u szczytu światowej kariery, jeden z fundatorów Filharmonii.
Wykonał on swój Koncert fortepianowy a-moll oraz utwory solowe Fryderyka Chopina. Program koncertu zawierał ponadto dzieła Moniuszki, Żeleńskiego, Noskowskiego i Stojowskiego.
Filharmonia Warszawska w krótkim czasie osiągnęła wysoki poziom, przyciągając wybitnych artystów z całego świata. Już przed I wojną światową i w okresie międzywojennym stała się głównym ośrodkiem życia muzycznego w Polsce oraz jedną z najbardziej liczących się instytucji muzycznych w Europie. Wystąpili tutaj niemal wszyscy słynni dyrygenci i soliści tamtych czasów, m.in. Claudio Arrau, Edvard Grieg, Arthur Honegger, Vladimir Horowitz, Bronisław Huberman, Wilhelm Kempff, Otto Klemperer, Siergiej Prokofiew, Siergiej Rachmaninow, Maurice Ravel, Artur Rodziński, Artur Rubinstein, Pablo Sarasate i Richard Strauss.
W pierwszych latach powojennych Filharmonią Warszawską kierowali m.in. Olgierd Straszyński i Andrzej Panufnik. W styczniu 1950 roku dyrektorem i głównym dyrygentem został Witold Rowicki, który podjął się dzieła zorganizowania nowego zespołu. Pomimo trudnych warunków pracy związanych z brakiem własnej siedziby (koncerty odbywały się m.in. w halach sportowych i teatrach) Orkiestra – dzięki staraniom Rowickiego – stała się czołowym zespołem w Polsce.
21 lutego 1955 roku nastąpiło otwarcie nowego gmachu Filharmonii przy ulicy Jasnej, wzniesionego w miejscu jej wcześniejszej siedziby, zniszczonej nalotami niemieckimi. W tym dniu Filharmonia Warszawska otrzymała miano Filharmonii Narodowej. Nazwa ta podkreślała status najważniejszej instytucji muzycznej w Polsce.
W latach 1955–1958 Orkiestrą kierował Bohdan Wodiczko, wybitny promotor muzyki współczesnej, z którym współpracowali m.in. Arnold Rezler i Stanisław Skrowaczewski. Skład Orkiestry został wówczas zmieniony i powiększony. Ogromne powodzenie, jakim cieszyły się wykonania muzyki XX wieku, przyczyniło się do powstania w Filharmonii Narodowej Międzynarodowego Festiwalu Muzyki Współczesnej „Warszawska Jesień”, który z czasem stał się jednym z najważniejszych festiwali tego rodzaju na świecie.
W 1958 roku Witold Rowicki został ponownie mianowany dyrektorem artystycznym i pierwszym dyrygentem Filharmonii. Stanowisko to zajmował do 1977 roku. Jako dyrygenci współpracowali w tym czasie z Filharmonią Stanisław Wisłocki i Andrzej Markowski. W okresie sprawowania funkcji dyrektora przez Rowickiego zagraniczne wyjazdy koncertowe i występy w prestiżowych salach na całym świecie weszły na stałe do harmonogramu artystycznego Orkiestry.
1 lipca 1977 roku dyrektorem artystycznym i dyrygentem Filharmonii Narodowej został Kazimierz Kord, który zajmował to stanowisko do końca roku 2001 – jubileuszu stulecia Filharmonii w Warszawie. W latach 1979–1990 zastępcą dyrektora i dyrygentem Filharmonii Narodowej był Tadeusz Strugała. Kazimierz Kord od początku swojej pracy z Orkiestrą kładł nacisk na wzbogacenie repertuaru, dzięki czemu w programie kolejnych sezonów artystycznych znalazły się nie tylko dzieła symfoniczne, lecz także wielkie formy oratoryjne i operowe oraz wiele utworów muzyki współczesnej. Nowym przedsięwzięciem stał się cykl koncertów „Filharmonia Narodowa prezentuje”, nagrywanych na żywo i utrwalanych na płytach przez Polskie Nagrania; organizowano również koncerty z udziałem dyplomantów Akademii Muzycznej im. Fryderyka Chopina w Warszawie. Kazimierz Kord wraz z Witoldem Lutosławskim byli pomysłodawcami krótkich, kilkudniowych festiwali muzyki współczesnej, którym za punkt wyjścia posłużyła idea spotkania różnych dziedzin sztuki. Pierwszy taki festiwal odbył się już po śmierci kompozytora i na jego cześć został nazwany „Forum Lutosławskiego”.
Od 2002 do 2013 roku funkcje dyrektora naczelnego i artystycznego Filharmonii Narodowej pełnił Antoni Wit, który kontynuował linię repertuarową swojego poprzednika, wzbogacając ją o jeszcze większą obecność muzyki polskiej, często wykonywanej przez zagranicznych artystów. Pod jego batutą zespoły Filharmonii Narodowej nagrały ponad 50 płyt, w tym prawie 40 dla wytwórni Naxos. Albumy te otrzymały wiele nagród z prestiżową Grammy 2013 na czele, a prezentowały głównie dzieła polskich kompozytorów (Karłowicza, Szymanowskiego, Lutosławskiego, Pendereckiego, Góreckiego i Kilara). Antoni Wit swoją kadencję zakończył występem z Orkiestrą Filharmonii Narodowej (po raz pierwszy w jej historii) na festiwalu BBC Proms w Londynie w sierpniu 2013 roku.
Od sezonu 2013/2014 stanowisko dyrektora artystycznego – odpowiedzialnego za rozwój zespołów, kształtowanie repertuaru i dobór artystów gościnnych – zajmował Jacek Kaspszyk. Historyczny koncert pod jego batutą z udziałem Krystiana Zimermana podczas „Warszawskiej Jesieni” 2013 stał się jedną z kulminacji Roku Lutosławskiego (wykonano Koncert fortepianowy i III Symfonię kompozytora); Kaspszyk otrzymał wówczas nagrodę Koryfeusz Muzyki Polskiej w kategorii Wydarzenie. Poprowadził również pierwsze w historii Filharmonii koncerty transmitowane przez internet. Orkiestra pod jego batutą nagrała sześć płyt – dla Warner Classics: z dziełami Wajnberga (2014), Brahmsa i Bacha (orkiestracje Schönberga, 2015), Szymanowskiego (2017) oraz koncertami skrzypcowymi Wieniawskiego i Szostakowicza z solistką Bomsori Kim (2017), album z muzyką polską (Młynarski, Wajnberg, Penderecki, 2018), a dla Deutsche Grammophon z utworami Chopina, w których partie solowe grał Ingolf Wunder (2015).
W latach 2019–2024 dyrektorem artystycznym Filharmonii Narodowej był Andrzej Boreyko, a jego pięcioletnia kadencja przypadła na trudny dla wszystkich instytucji kultury okres pandemii. Większość koncertów była wówczas odwoływana, a repertuar organizowanych wydarzeń modyfikowano ze względu na obowiązujące restrykcje, które ograniczały liczbę muzyków na scenie. Andrzej Boreyko odegrał kluczową rolę w prowadzeniu instytucji przez ten okres, podejmując niejednokrotnie skomplikowane decyzje i wysiłek, aby utrzymać działalność Zespołów na estradzie Filharmonii. Orkiestra pod jego dyrekcją nagrała pięć płyt, z których dwie były światowymi premierami fonograficznymi i otrzymały nominacje do nagrody Fryderyk (2022, 2023). Pierwszy album zawierał m.in. utwory Pawła Kleckiego, Jana Adama Maklakiewicza oraz Gesualda da Venosy w orkiestracji Stanisława Skrowaczewskiego, drugi – Concerto classico Andrzeja Czajkowskiego i Libera me Gii Kanczelego.
Od sezonu artystycznego 2024-2025 Dyrektorem Artystycznym jest Krzysztof Urbański.
Orkiestra Filharmonii Narodowej odbyła niemal 150 tournée na pięciu kontynentach. Występowała we wszystkich najważniejszych salach koncertowych świata, gorąco oklaskiwana przez słuchaczy i chwalona przez krytyków muzycznych za doskonałe, charyzmatyczne wykonania. Zespół uczestniczył również w wielu prestiżowych międzynarodowych festiwalach, m.in. w Wiedniu, Berlinie, Pradze, Bergen, Lucernie, Montreux, Moskwie, Brukseli, Florencji, Bordeaux, Atenach, Nantes (La Folle Journée), Bilbao, Lizbonie i Tokio. Orkiestra Filharmonii Narodowej regularnie bierze udział w Międzynarodowym Konkursie Pianistycznym im. Fryderyka Chopina, Festiwalu Muzyki Współczesnej „Warszawska Jesień”, Międzynarodowym Festiwalu „Chopin i Jego Europa” czy Wielkanocnym Festiwalu Ludwiga van Beethovena. Nagrywa dla Polskiego Radia, polskich i zagranicznych wytwórni płytowych oraz na potrzeby filmu. Od 2016 roku Filharmonia Narodowa transmituje wybrane koncerty przez internet.
[2024]
