De nombreuses tournées à l'étranger ponctuent les saisons : Festival de Hong Kong, Japon, Etats-Unis, et grandes capitales européennes - Concertgebouw d'Amsterdam, Musikverein de Vienne, Auditorium de Madrid, Royal Albert Hall de Londres dans le cadre des Proms, le Konzerthaus de Berlin. En décembre 2004, l'Orchestre National de France, sous la direction de Kurt Masur, a été le premier orchestre étranger à se produire dans le Théâtre de la Scala après sa réouverture. Sous l'impulsion de Kurt Masur, les activités pédagogiques de l'O.N.F. prennent un nouvel essor : développement d'un pool de chefs assistants, partenariat avec le Conservatoire National Supérieur de Musique de Paris, ateliers de création destinés aux étudiants, classes en résidence à Paris et en tournée et avec l'école Estienne.
L'Orchestre National de France donne en moyenne soixante-dix concerts par an dans la capitale. Sa résidence principale est le Théâtre des Champs-Elysées mais il se produit également au Châtelet, à la Salle Pleyel, à l'Opéra Comique, à la Basilique Cathédrale de Saint-Denis, aux Musées du Louvre et d'Orsay. L'orchestre est également présent en région : Toulouse, Besançon, Laon, Dijon, Montpellier, Orange. Au cours de la saison 2007-2008, l'Allemagne accueille l'orchestre à plusieurs reprises : Braunschweig, Celle, Berlin, Essen, Freiburg, Frankfurt, Stuttgart, Cologne. L'orchestre effectue également des tournées prestigieuses au Royaume-Uni et aux Etats-Unis avec plusieurs concerts donnés à New York, Boston, Washington et Philadelphie.
Tout au long de son histoire, l'orchestre a multiplié les rencontres avec des chefs tels que Leonard Bernstein, Pierre Boulez, Sir Colin Davis, Antal Dorati, Eugen Jochum, Igor Markevitch, Lovro Von Matacic, Riccardo Muti, Seiji Ozawa, Georges Prêtre, Wolfgang Sawallisch, Sir Georg Solti, Evgueni Svetlanov ou Yuri Temirkanov, et des artistes tels que Martha Argerich, Claudio Arrau, Vladimir Ashkenazy, Nelson Freire, Yo Yo Ma, Yehudi Menuhin, Anne-Sophie Mutter, Vlado Perlemuter, Siatoslav Richter, Mstislav Rostropovitch, Arthur Rubinstein, Isaac Stern. Il peut s'enorgueillir d'avoir créé des oeuvres majeures du XXe siècle : Le Soleil des eaux de Pierre Boulez, la Turangalîlâ-Symphonie de Messiaen (1950, création française), Déserts d'Edgar Varèse, dont l'exécution déclencha un mémorable scandale (1954), ou Jonchaies de Iannis Xenakis (1977), ainsi que, de Henri Dutilleux, la Première Symphonie (1951), Timbres, Espace, Mouvement (1978), le Concerto pour violon, L'Arbre des Songes avec le concours d'Isaac Stern (1985), le Nocturne pour violon et orchestre sur le même accord (2003, création française avec Anne-Sophie Mutter) et Correspondances pour voix et orchestre (2004, création de la version révisée). Orchestre de Radio France, tous les concerts du National sont diffusés sur l'antenne de France Musique et fréquemment retransmis sur les radios internationales. L'Orchestre National de France s'est vu décerner une «Victoire d'honneur» aux 14e Victoires de la musique classique qui se sont déroulées le 28 février 2007 salle Pleyel à Paris.
