Le CBO est devenu une organisation à plein temps en 1944. Elle a changé de nom pour devenir le "City of Birmingham Symphony Orchestra" (CBSO) en 1948. Depuis lors, Rudolf Schwarz et le compositeur Andrzej Panufnik en sont les chefs d'orchestre principaux.
Le CBSO est devenu internationalement célèbre lorsque Simon Rattle est devenu chef d'orchestre en 1980. L'orchestre s'est fait connaître par son interprétation d'œuvres de la fin du romantisme et du XXe siècle, en particulier celles de Sibelius et de Gustav Mahler. Au cours de cette période, l'orchestre a déménagé de l'hôtel de ville de Birmingham vers une nouvelle salle de concert : le Symphony Hall, qui se trouvait à l'intérieur du Centre international de convention de Birmingham.
Rattle a été nommé directeur musical du CBSO en 1990. Cette même année, un nouvel emploi a été créé pour un compositeur qui sera associé à l'orchestre. Il s'appelait "Radcliffe Composer in Association", et la première personne à occuper ce poste a été Mark-Anthony Turnage. En 1995, Judith Weir est devenue Compositrice associée de Fairbairn, suivie en 2001 par Julian Anderson.
Après que Rattle ait abandonné son poste au CBSO en 1998 et que le chef d'orchestre finlandais Sakari Oramo soit devenu chef d'orchestre en chef cette année-là, et directeur musical en 1999.
En octobre 2007, l'orchestre a nommé le chef d'orchestre letton Andris Nelsons au poste de 12e directeur musical du CBSO, à compter de la saison 2008-2009.
Le CBSO a réalisé de nombreux enregistrements pour EMI Classics et Warner Classics, ainsi que pour de plus petits labels. Le directeur général de l'orchestre est Stephen Maddock.
