La CBO se convirtió en una organización a tiempo completo en 1944. En 1948 cambió su nombre por el de "Orquesta Sinfónica de la Ciudad de Birmingham" (CBSO). Desde entonces, los directores principales han sido Rudolf Schwarz y el compositor Andrzej Panufnik.
La CBSO adquirió fama internacional cuando Simon Rattle se convirtió en director titular en 1980. La orquesta se hizo conocida por su interpretación de obras de finales del romanticismo y del siglo XX, especialmente de Sibelius y Gustav Mahler. Durante este periodo, la orquesta se trasladó del Birmingham Town Hall a una nueva sala de conciertos: el Symphony Hall, que estaba dentro del Centro Internacional de Convenciones de Birmingham.
Rattle fue nombrado director musical de la CBSO en 1990. Ese mismo año se creó un nuevo puesto de trabajo para un compositor asociado a la orquesta. Se denominó "Radcliffe Composer in Association", y el primero en ocupar este puesto fue Mark-AnthonyTurnage. En 1995 Judith Weir se convirtió en Compositora en Asociación de Fairbairn, seguida en 2001 por Julian Anderson.
Después de que Rattle dejara su puesto en la CBSO en 1998, el director finlandés Sakari Oramo se convirtió en director titular ese año, y en director musical en 1999.
En octubre de 2007, la orquesta nombró al director letón Andris Nelsons como duodécimo director musical de la CBSO, a partir de la temporada 2008-2009.
La CBSO ha realizado numerosas grabaciones para EMI Classics y Warner Classics, así como para sellos más pequeños. El director ejecutivo de la Orquesta es Stephen Maddock.
