第二次世界大戦が終結すると、連合軍の日本への進駐が開始された。横浜港では新港埠頭などが接収され、臨港線の各駅が進駐軍の輸送の拠点とされた。まずは船で運ばれてきた傷病兵を厚木基地から航空機で帰還させるために、横浜市場駅から厚木駅への輸送から開始された。さらに全国に進駐する部隊やその基地への補給物資の輸送が各駅から行われた。臨港線にかかわる駅から発送された物資としては、横浜港駅および東横浜駅から一般貨物、表高島駅から火薬類・石油類、瑞穂駅から木材・車両類、新興駅から車両類などであった。臨港線の各駅の中でも、日本に駐屯していた第8軍の司令部（関内）にも近く、貨物駅で日本人旅客と接触することのなかった東横浜駅は便利に使用され、連合軍専用列車の発着にも使用された。一時期は札幌と結ぶ「ヤンキー・リミテッド」が東横浜発着だったことがあったほか、第8軍司令官専用列車「オクタゴニアン」の発着にも使用されていた。また、東横浜駅は冷蔵車を使用した輸送の拠点ともなっていた。アメリカ本国から冷凍船で運ばれてきた肉や野菜は横浜港に陸揚げされ、冷蔵車に搭載して全国の米軍基地に輸送されていた。日本側では冷蔵車は鮮魚輸送に使用するのが一般的で魚の匂いが車両に付着しており、厳しく清掃を要求されていた。常時冷蔵車が東横浜駅構内に待機しており、必要時に横浜港駅の埠頭に回送されて、そこで貨物を搭載して発送作業を行っていた。日本では、魚介類と一緒の箱に氷を入れる「抱き氷」輸送が一般的であったのに対して、進駐軍向け輸送では冷蔵車そのものに装備された氷槽に氷を入れて冷却するアメリカ流の運用が求められ、横浜市内の製氷業者から大量の氷が供給されていた。朝鮮戦争に際しても、日本に駐屯していたアメリカ軍の派遣が行われ、これに際して貨物輸送が活発に行われた。関東に駐屯していた部隊を九州方面へ送り出す輸送に臨港線が関わったほか、アメリカ本土から船で送られてきた補給物資が横浜港に陸揚げされ、貨物列車で各地へ運ばれていた。
このように1920年代までに横浜の臨港鉄道網は整備され、鶴見 - 程ヶ谷間では旅客列車と貨物列車が別の線路に分離して運行する形態が実現していた。しかし大正時代の都市への人口集中に伴い、大都市の貨物駅が扱う貨物量が激増しており、既存の貨物駅の能力では処理が困難となってきていた。またこの当時、東京へ東海道本線側から発着する貨物列車の入換作業を受け持っていた品川操車場の能力も限界に達しつつあり、改良が必要となっていた。そこに1923年（大正12年）9月1日、関東大震災が発生し、完成したばかりの2代目横浜駅のほか、桜木町駅、高島駅、東横浜駅などが甚大な被害をこうむった。これを契機として、抜本的な改良工事を実施することになった。この際に2代目の横浜駅は、東海道本線・桜木町へ通じる電車線・高島 - 程ヶ谷間の貨物線に囲まれた場所に立地していて手狭であったこと、急曲線上に位置していて不便であったことなどから、横浜の震災復興の都市計画とも併せて検討の上で、日清戦争の際に神奈川 - 程ヶ谷間に軍が建設した短絡線上に3代目の横浜駅を建設して再移転することになった。1928年（昭和3年）10月15日にこの3代目横浜駅が開業した。これと並行して貨物線の再編も進められた。品川と鶴見の間を新川崎経由で結ぶ東海道本線の貨物支線、通称品鶴線は1929年（昭和4年）8月21日に開通し、この区間に品川操車場の貨車操車作業を代替する新鶴見操車場が開設された。そして鶴見より西側では、旅客線に並行して程ヶ谷までの貨物線が建設され、程ヶ谷から先平塚までの既に開通していた貨物線と接続して、長大な区間の客貨分離が完成した。東海道本線の貨物列車はこの新設された貨物線経由で運行されるようになったことから、高島 - 程ヶ谷間の貨物線は不要となり、同年9月16日に廃止となった。これにより、臨港線は鶴見で東海道本線から、東神奈川で横浜線から分岐して埠頭へ至る行き止まりの貨物線となり、発着する貨車の多くは新鶴見操車場を経由して運行されるようになり、高島駅で補助的な操車作業を行う形態へと移行した。
1946年、東宝交響楽団として設立され、1951年に東京交響楽団と改称した。1964年にTBSとの専属契約を打ち切られる等の理由で経営が破綻し、財団法人を解散、楽員管理による自主運営のオーケストラに改組して再出発した。その後、1980年に財団法人として再び認可を受けた。1988年からはすかいらーく、澤田秀雄が理事長に就任した2012年9月以降はエイチ・アイ・エスがメインスポンサーを務めている。歴代の指揮者には近衛秀麿、上田仁、アルヴィド・ヤンソンスなどがおり、特に称号は贈られなかったが136回もの演奏会を振ったエドゥアルト・シュトラウス2世も初期の貢献者である。1964年から2004年まで秋山和慶が初代音楽監督及び常任指揮者を務めた。2014年12月現在、第3代音楽監督にジョナサン・ノット、桂冠指揮者に秋山和慶、ユベール・スダーン、正指揮者に飯森範親を擁する。日本を代表する交響楽団としてこれまで19カ国64公演を行ったほか、全国各地で数々の公演を行っている。また全国2か所のホール施設で、フランチャイズ・オーケストラとして定期演奏会を行っている。2002年に神奈川県の川崎市とフランチャイズ契約を結び、2004年7月に開館したミューザ川崎シンフォニーホールで、また1998年に新潟市と準フランチャイズ契約を結び、同年開館の新潟市民芸術文化会館（りゅーとぴあ）で、それぞれ年数回定期公演を行っている。また『題名のない音楽会』（東京12チャンネル→テレビ朝日）は、元々TBSとの契約を打ち切られテレビ出演がなくなった同楽団に活躍の場を与えるために作られた番組であり、同楽団は現在も番組に出演を続けている。2011年3月11日に発生した東日本大震災の被害により、本拠地のミューザ川崎シンフォニーホールは2013年3月31日までの約2年間利用できなくなった。この間、川崎市教育文化会館、昭和音楽大学テアトロ・ジーリオ・ショウワ、洗足学園音楽大学前田ホールなどで代替公演を実施した。年に約3か月間、新国立劇場のオーケストラ・ピットにおける演奏を担当している。東京交響楽団専属アマチュア合唱団の東響コーラス（1987年9月11日創立）がある。2002年より、サントリーホールとこども定期演奏会を行っている。