東京オリンピックの記念文化事業として1965年東京都が財団法人として設立（略称：都響）、その後2011年より公益財団法人となる。

歴代音楽監督は森正、渡邉暁雄、若杉弘、ガリー・ベルティーニ。現在、大野和士が音楽監督、小泉和裕が終身名誉指揮者、アラン・ギルバートが首席客演指揮者、エリアフ・インバルが桂冠指揮者を務めている。また、ソロ・コンサートマスターを矢部達哉、四方恭子、コンサートマスターを山本友重が務める。

定期演奏会などを中心に、小中学生への音楽鑑賞教室、多摩・島しょ地域での訪問演奏や福祉施設での出張演奏など、多彩な活動を展開。

CDリリースは、若杉弘、ベルティーニ、インバルによる『マーラー交響曲集』の他、武満徹作品集などの現代日本管弦楽曲や交響組曲『ドラゴンクエスト』（全シリーズ）

《首都東京の音楽大使》として、これまで欧米やアジアで公演を成功させ、国際的な評価を得ている。2015年11月にはベルリン、ウィーンなど5ヶ国6都市をめぐるヨーロッパツアー（指揮／音楽監督・大野和士）を行い、各地で熱烈な喝采を浴びた。
受賞歴に、「京都音楽賞大賞」（第6回）、インバル指揮「ショスタコーヴィチ：交響曲第4番」でレコード・アカデミー賞〈交響曲部門〉（第50回）、「インバル＝都響 新・マーラー・ツィクルス」での〈特別部門：特別賞〉（第53回）など。