Leopold Stokowski et Dimitri Mitropoulos ont été les deux chefs d'orchestre de l'orchestre en 1949, Mitropoulos devenant directeur musical en 1951.
En 1957, Mitropoulos et Leonard Bernstein servent ensemble de chefs d'orchestre jusqu'à ce qu'au cours de la saison, Bernstein soit nommé chef d'orchestre, devenant ainsi le premier chef d'orchestre philharmonique né et formé aux États-Unis.