W ciągu czterdziestu lat swej działalności orkiestra osiągnęła znaczącą pozycję na polskiej scenie muzycznej, poznała także różne metody prowadzenia zespołu i wypracowała własne podejście do muzyki, łączące emocjonalność brzmienia z klarownością faktury. Na te właśnie cechy gry orkiestry zwracają uwagę krytycy, ceniąc jej wykonania również za niezwykłą ekspresję.
Zespół od początku był prowadzony przez wybitnych skrzypków liderów – Karola Teutscha, Jana Staniendę oraz jego wieloletniego koncertmistrza, Zbigniewa Szufłata. Początkowo w znacznej mierze koncentrował się na repertuarze klasycznym, a nawet barokowym, później rozszerzył repertuar aż do muzyki XX w. Pod kierownictwem kolejnego wybitnego artysty, Ernsta Kovacica, orkiestra rozpoczęła eksplorację nisz muzyki XX w. Owocem tej misji były, rejestrowane w ostatnich latach, nagrania płytowe, wśród których szczególną uwagę zwróciły albumy z utworami Ernsta Křenka (wyd. Capriccio i Toccata Classics), Leoša Janáčka (DUX), ze smyczkowymi transkrypcjami dzieł Albana Berga (Berg by Arrangement, Toccata Classics; uznany przez „The Sunday Times” za jedną z najlepszych płyt roku) i z Kunst der Fuge Bacha (CD Accord). Bardzo dobre recenzje uzyskały także dwie najnowsze płyty z Christianem Danowiczem jako liderem – Made in Poland (DUX) oraz Supernova (CD Accord), nagrane wspólnie z Atom String Quartet i uhonorowane nagrodami Fryderyk 2018 i 2019. W 2020 r. ukazał się pierwszy album zespołu zarejestrowany pod dyrekcją Josepha Swensena – znalazły się na nim utwory Debussy’ego i Czajkowskiego. Krążek uzyskał nominację do Fryderyka 2021. W latach 2014–2017 funkcję dyrektora artystycznego orkiestry pełnił Hartmut Rohde – altowiolista oraz wykładowca Universität der Künste Berlin; koncentrował się na interpretacji dzieł romantycznych. Joseph Swensen, który stanowisko szefa artystycznego objął 1 września 2017 r., poszerzył repertuar zespołu zarówno o utwory klasyczne, jak i najnowsze. Od września 2023 r. dyrektorem artystycznym orkiestry jest brytyjski skrzypek Alexander Sitkovetsky.
NFM Orkiestra Leopoldinum występowała w najważniejszych salach Europy, takich jak Barbican Centre w Londynie, Philharmonie, Konzerthaus i Schauspielhaus w Berlinie, Konzerthaus w Wiedniu, Tivolis Koncertsal w Kopenhadze, Teatro Victoria Eugenia w San Sebastián, a także podczas najważniejszych europejskich festiwali, m.in.: Muziekfestival West-Brabant w Holandii, Bodenseefestival i Weilburger Schlosskonzerte w Niemczech, Echternach w Luksemburgu, Pablo Casals Festival, Festival du Périgord Noir we Francji, Estoril w Portugalii, Flanders Festival i Europalia w Belgii, Międzynarodowego Festiwalu Wratislavia Cantans oraz Musica Polonica Nova we Wrocławiu, a także Międzynarodowego Festiwalu Muzyki Współczesnej „Warszawska Jesień”.
NFM Orkiestra Leopoldinum współpracowała z gronem uznanych artystów, takich jak: Krzysztof Penderecki, Piotr Anderszewski, Jerzy Maksymiuk, Reinhard Goebel, Daniel Hope, Richard Tognetti, Alexander Sitkovetsky, Kolja Blacher, Radek Baborák, Sergei Nakariakov, Daniel Müller-Schott, Tedi Papavrami, Tasmin Little, Heinz Holliger, András Schiff, Konstanty Andrzej Kulka, Bartłomiej Nizioł oraz Krzysztof i Jakub Jakowicz.
