En coupe de France, le LOSC détient le record du plus grand nombre de finales consécutives (à égalité avec le Paris Saint Germain) : les Lillois participent aux cinq finales disputées entre 1945 et 1949. Parmi ces finales, le club remporte les éditions 1946, 1947 et 1948. Dans cette coupe, le LOSC bat l'Olympique Saint-Quentin 12 buts à 1, ce qui est la plus large victoire du club toutes compétitions confondues. La plus large défaite est enregistrée en match à rejouer d'un quart de finale de la coupe de France 1956-1957. Les Niçois qui avaient déjà maltraité le LOSC en championnat battent une nouvelle fois Lille sur le même score (7-1). Enfin, lors du Trophée des champions 2011, le LOSC s'incline 4-5 comme l'Olympique de Marseille dans l'édition du trophée la plus prolifique en buts.