由张伯伦携同地方自治体成立，伯明翰市立交响乐团于1920年9月4日上午9时30分假伯明翰市警察钢厂里警署内的乐队室进行首次彩排练习，当时乐团名称为City of Birmingham Orchestra。一个月后在首任首席指挥艾波比·马修斯的带领下作首演，演奏曲目包括乐团创立的坚定支持者格兰维尔·班托克作品《序曲：扫罗》（Overture: Saul）。但乐团的“处女音乐会”则是在1920年11月举行，由爱德华·埃尔加在伯明翰大会堂指挥乐团演奏自己的作品。
阿德里安·鲍尔特于1924年至1930年间出任该乐团的首席指挥。1944年乐团改为全职性质，1998年更名为现名。此后首席指挥一职曽由鲁道夫·施瓦茨、安德烈·帕努夫尼克、鲍尔特、雨果·里格诺德和路易·弗雷莫任职，其中鲍尔特的二度就任是为帕努夫尼克闪电辞职而临危授命。这期间乐团做出不少灌录以及举办定期音乐会表演。
伯明翰市立交响乐团在西蒙·拉特尔于1980年成为首席指挥后逐渐提高国际间知名度。在其带领下，乐团增加了灌录，成为欧洲领先的乐团之一，并获得了后期浪漫主义与20世纪作品的诠释者之美名，尤其是马勒和西贝流士的作品。在此期间，乐团表演场地也从伯明翰大会堂搬迁至伯明翰交响乐厅。自2004年起，伯明翰市立交青年响乐团成为乐团关系组织。
西蒙·拉特尔在1990年被任命为音乐总监，同年 Mark-Anthony Turnage 成为乐团合作作曲家（Radcliffe Composer in Association）。1995年 Judith Weir 成为乐团合作作曲家 （Fairbairn Composer in Association），其后 Julian Anderson 于2001年接替。
在西蒙·拉特尔卸任乐团一切职务后，芬兰指挥家萨卡里·欧拉莫先后在1998年成为首席指挥及1999年成为音乐总监，他在任内创办了Floof!当代古典音乐节，同时在音乐会及录音中大力推广约翰·福尔兹的音乐作品。2008年，欧拉莫卸任乐团音乐总监并出任首席客席指挥（2008–2009）。
2007年10月，乐团提名安德里斯·尼尔森为第12任音乐总监，自2008-2009年度生效。尼尔森获得的首个合约任期为3年，在此之前他并没有与乐团合作公开演出，仅有灌录及私人音乐会经验。2009年7月，乐团延长了与尼尔森的合约三年，直至2013-2014表演年度。2012年8月，乐团宣布再延长尼尔森的正式合约至2014-2015年度，之后将按年度续聘。2013年10月，乐团宣布尼尔森在2014-2015年度结束后不再任乐团音乐总监，至此开始物色下任人选。乐团现任首席客席指挥是爱德华·加德纳，首个任期由2011年9月起为期3年。
2001年，乐团由于财政困难一度争取停止对广播及灌录活动给予额外支薪，唯乐手一致否决了该项更动惹来非议。除此之外，更具争议性地，乐团曽要挟艺术协会要求增加协会补助基金的份额，理由是乐团相比英国其他地元交响乐团更具名声。
伯明翰市立交响乐团与EMI Classics，Warner Classics和Orfeo等厂牌有紧密合作关系，灌录多辑演绎作品。另乐团亦曽独立执行发行作品。
2014年1月，副团长兼第二小提琴荣获皇家爱乐协会的萨洛蒙奖，以其对英国管弦乐团的贡献表示肯定。