Als Dirigent hat Lutz Köhler mit zahlreichen deutschen Orchestern gearbeitet wie dem Deutschen Sinfonieorchester Berlin, den Radiosinfonieorchestern Frankfurt und Saarbrücken, den Hamburger Symphonikern, den Nürnberger Symphonikern.
Ebenso hat er auf Festivals dirigiert, darunter beispielsweise wiederholt beim Luzern-Festival, Menuhin-Festival Gstaad, Berlin, Dresden, Rheingau, Prix Italia, Brno, Aldeburgh(GB), Belgrad, Sevilla, Miami...
Er gastierte in den USA, Italien, der Schweiz, Frankreich, Skandinavien, Holland, Polen, Großbritannien, dem früheren Jugoslawien, Spanien, Neuseeland, Asien, Südamerika, Australien usw., aber auch in den Musikzentren Deutschlands: z.B. Berlin, Hamburg, Frankfurt, München, Leipzig, Dresden, Stuttgart, Köln.
Mit dem Blechbläserensemble des Hessischen Rundfunks hat er 10 CDs aufgenommen, die von der Presse - auch international - mit großem Beifall aufgenommen wurden, aber auch Werke Mozarts mit dem Sinfonieorchester des Saarländischen Rundfunks und dem Deutschen Sinfonieorchester Berlin produziert.
25 Jahre wirkte er als einer der Direktoren des Jugendorchesters der Europäischen Union und bleibt dem Orchester als musikalischer Berater ehrenhalber verbunden. Lutz Köhler war Chief Guest Conductor und Director of the Orchestra, heute ist er Ehrenmitglied der Royal Academy of Music London. Er ist Ehrenmitglied des Deutschen Musikrats, wirkte viele Jahre sowohl im Beirat als auch als Juryvorsitzender beim Internationalen Musikwettbewerb der ARD in München und ist gefragtes Jurymitglied bei internationalen Wettbewerben. Eine beträchtliche Zahl seiner ehemaligen Studierenden bekleiden herausragende Positionen im Musikleben.
1999 bis zu seiner Emeritierung 2013 war er Leiter des Symphonieorchesters und Professor für Dirigieren an der Universität der Künste Berlin. Zuvor war er 25 Jahre lang als Professor an der Hochschule für Musik und Theater Hannover tätig – viele Jahre auch als deren Vizepräsident.
2009 wurde er zum Professor für Dirigieren an die ESMUC Barcelona berufen. Die Lettische Musikakademie Riga hat ihm den Professorentitel ehrenhalber verliehen.