Faits: A. R._, ressortissante portugaise née en 1950, est arrivée en Suisse en 1989. Dès l'année suivante, elle a travaillé en qualité de femme de chambre dans l'hôtellerie jusqu'au 3 novembre 1998, date à laquelle elle a été mise en arrêt de travail en raison de dorsolombalgies. Elle n'a pas repris d'activité lucrative depuis. La prénommée ayant présenté une demande de prestations de l'assurance-invalidité le 12 janvier 2000, l'Office de l'assurance-invalidité pour le canton de Vaud (ci-après: l'office AI) a recueilli divers avis médicaux, dont une expertise du docteur H._, spécialiste FMH en neurologie, datée du 21 septembre 1999. Diagnostiquant des lombosciatalgies droites en relation avec la présence d'une hernie discale L4-L5 médio-latérale droite, des cervicodorsalgies sur troubles statiques et dégénératifs et un status après épisode de crise comitiale généralisée convulsive tonico-clonique (grand-mal) sur cavernomatose cérébrale, le médecin a conclu à une incapacité entière de travail dans la profession exercée jusque-là. Il a en revanche retenu que l'assurée disposait d'une capacité de travail de 50 % dans une activité adaptée (activité légère avec changements fréquents de position, sans engagement physique lourd). Fort de ces conclusions, l'office AI a rendu une décision le 26 août 2002, par laquelle il a alloué à l'intéressée un quart de rente d'invalidité à partir du 1er novembre 1999 fondé sur un taux d'incapacité de gain de 43 % (augmenté à une demi-rente pour cas pénible). B. Saisi d'un recours formé par l'assurée qui concluait à l'octroi d'une rente entière, le Tribunal des assurances du canton de Vaud a chargé le Service de neurologie de l'Hôpital X._ d'une expertise. Celle-ci a été rendue le 13 septembre 2004 puis complétée le 9 novembre suivant par les docteurs B._ et C._, qui ont conclu à une capacité de travail résiduelle de 60 %. Le Tribunal a par ailleurs confié une expertise au docteur O._, spécialiste FMH en psychiatrie et psychothérapie, qui n'a retenu aucun diagnostic psychiatrique (rapport du 30 juin 2005, complété le 3 octobre 2005). De son côté, R._ a produit une expertise rendue le 29 août 2006 par le docteur W._, médecin-chef du Service de rhumatologie de l'Hôpital Y._. Celui-ci arrivait à la conclusion que l'assurée présentait une capacité de travail entre 30 % et 40 % dans une activité adaptée. Statuant le 8 février 2007, le Tribunal des assurances du canton de Vaud a rejeté le recours. C. R._ interjette un recours en matière de droit public contre le jugement cantonal, dont elle demande l'annulation, en concluant derechef à l'allocation d'une rente entière d'invalidité. L'office AI conclut au rejet du recours, tandis que l'Office fédéral des assurances sociales a renoncé à se déterminer. 