Flytten speglar oro från lokalbefolkningen och företag om luftkvalitet, Westminster stadsfullmäktige sade.
Ett team av trafikpoliser kommer att patrullera kommunen och be bilarbetare stänga av sina motorer, sägs det.
London Taxi Drivers' Association (LTDA) sade att flytten inte skulle bidra till att lindra Londons luftföroreningar problem.
Straffen träder i kraft den 1 maj, som en "sista utväg".
Den nya politiken följer Camden-rådets böter för bussar som tomgång för länge, infördes 2011 och Islington-rådets böter för tomgångsfordon som infördes i augusti förra året.
Westminster har den största andelen dödsfall som kan tillskrivas luftföroreningar, exklusive London City, i landet, en rapport från rådet sade.
En station för övervakning av luftföroreningar på Oxford Street, i stadsdelen, registrerade den godtagbara gränsen för luftföroreningar - 200 mikrogram per kubikmeter - bröts 1.503 gånger 2014.
En jämförbar station i Sutton bröt inte gränsen alls förra året.
Steve McNamara, generalsekreterare för LTDA sade att böterna var "absolut tosh" och en PR- och pengainsamling från rådet.
Han sade: " Det kommer inte att göra något konstruktivt för att ta itu med föroreningskrisen i London. När såg du nån som trillade i stan senast? Det händer inte.
– Ett av de verkliga problemen är bilar som fastnat i trafiken - forskningen har visat att föroreningarna ökar med 30 procent i områden med tung trafik. Gör något för att få igång trafiken."
McNamara sade att en annan nyckelfaktor var antalet dieselbilar i huvudstaden som släpper ut mer kväveoxider - vilket kan orsaka hälsoproblem.
Han sade att flytten var "ironisk" med tanke på förbundskansler George Osbornes incitament till dieselfordon som förvärrade problemet.
Neil Greig, chef för politik och forskning vid Institute of Advanced Motorists, sade att "nyckelfrågan" skulle vara hur sherifferna verkställde böterna.
Han sade: "Om de riktar in sig på privatbilister som kör en stund i relativt rena, moderna bilar på ett drakoniskt sätt - samtidigt som de ignorerar gamla bussar, bussar, stora lastbilar, elbilar eller taxibilar som tomgångar under långa perioder - då kommer det snabbt att ses som ännu en intäktshöjande övning."
Motorister i Westminster som sitter i en stationär bil med motorn igång och vägrar att stänga av den ska bötfällas £20.