W 1940 Stokowski założył All-American Youth Orchestra, zaczął też dyrygować NBC Symphony Orchestra (wspólnie z Arturo Toscaninim). W 1944 pomógł stworzyć New York City Symphony Orchestra, a rok później założył Hollywood Bowl Symphony Orchestra. Pod koniec lat 40. został głównym dyrygentem Filharmonii Nowojorskiej. Od 1955 do 1961 był muzycznym dyrektorem Houston Symphony Orchestra. W 1962 założył American Symphony Orchestra, którą prowadził do 1973.
Przyczynił się do rozpropagowania muzyki Andrzeja Panufnika w USA. Przybliżył amerykańskiej publiczności również inne utwory współczesnych polskich kompozytorów, m.in. Witolda Lutosławskiego i Bolesława Szabelskiego.
W maju 1972 powrócił do Anglii. Zmarł 13 września 1977 na zawał serca w miejscowości Nether Wallop, położonej w hrabstwie Hampshire (południowa Anglia).
Był trzykrotnie żonaty. Jego pierwszą żoną była amerykańska pianistka koncertowa, Olga Samaroff (urodzona jako Lucie Hickenlooper), byli małżeństwem w latach 1911–1923. Z tego związku pochodzi jedna córka, Sonya Stokowski, aktorka, która wyszła za mąż za Willema Thorbecke;