1998年5月，央视在原新闻节目中心体育部的基础上组建原体育节目中心，负责规划、采编、制作和播出国内外体育节目，管理、编排播出CCTV-5及其它频道有关体育的节目，下设综合部、新闻部、竞赛部和交互电视筹备部。10月30日，中央电视台体育频道首次从国外引进的专利节目——体育娱乐节目《城市之间》。

2000年9月15日-10月3日，中央电视台体育频道参与转播了2000年悉尼奥运会赛事。11月27日，中央电视台体育频道推出以国际足球赛事转播及评介为主要内容的新栏目《天下足球》。

2001年1月1日，中央电视台体育频道进行了改版，将原来的34个栏目整合为17个栏目，《体育新闻》每天播出两档节目，共45分钟；频道全年各类活动和赛事直播达1200场，平均每天播出超过3场比赛。7月13日，北京申奥成功。为配合申奥报道工作，根据原北京奥申委和原国家广电总局、央视的统一部署，CCTV-5遵循“展现新闻事件的全过程，平和引导观众心理，注重技术细节和背景介绍”的报道原则，直播中，主持人总体口径把握平稳，充满信心，平静祥和，对事件进程和情绪把握适当；整个报道过程在申办前、出结果前不造势、不煽情、不拔高、不评论、不对竞争对手说三道四，较好地完成了14个小时的直播和新闻报道工作。经过精心筹备，央视推出“中国电视体育奖”评选活动（CCTV体坛风云人物评选活动前身），每年举行1次，奖杯由纯银制成，重两千克，由获奖者永久保留。

2002年2月9日-24日，中央电视台体育频道参与了2002年盐湖城冬季奥运会赛事转播。3月22日，首届“中国电视体育奖”颁奖典礼举行，共设12个奖项。5月9日-19日，CCTV-5等首次全程转播“汤姆斯杯”和“尤伯杯”世界羽毛球团体锦标赛，并向其他国家和地区提供国际公用信号。2月28日，第2届“中国电视体育奖”评选活动举办，提升了CCTV-5在观众心目中的地位。3月31日，以“让体育频道更好看”为目标，本着“赛事第一”的原则，CCTV-5再次改版。此次改版着重改进了频道的外在形式、制作方法和节目编排等方面。5月31日-6月30日，中央电视台体育频道参与了2002年韩日世界杯赛事转播。8月3日，CCTV-5等现场直播2008年北京奥运会会徽发布仪式，并为国际奥委会和多家国内外媒体提供转播信号。为配合奥运宣传，CCTV-5《体育人间》栏目播出120集大型人物纪录片《中国奥运冠军特辑》，讲述了中国运动员自1984年洛杉矶奥运会起，在历届奥运会上勇夺金牌的故事。该节目自2004年2月在央视播出后，引起极大关注。同年4月，香港电视广播有限公司（TVB）向中国国际电视总公司购买了该节目在香港地区的播映权，并于同年6月初在TVB8（覆盖美洲），6月底在TVB播出。9月27日-10月14日，中央电视台体育频道参与了2002年釜山亚运会赛事转播。

2003年1月12日，中央电视台体育频道转播了全国女排联赛半决赛。5月11日-17日，CCTV-5与CCTV-1、CCTV-4、CCTV-10以及刚试播的CCTV-新闻频道等频道联合并机直播《“2003，站在第三极”——纪念人类登顶珠峰五十周年大型直播节目》。

2004年8月13日-29日，中央电视台体育频道转播了2004年雅典奥运会的比赛。

2005年9月5日，中央电视台体育频道围绕“突出赛事、加强新闻、改进编排、提升份额”的目标，进行了改版，实现24小时播出，实行动态节目编排，赛事优先、新闻优先、直播优先。《北京2008》《赛车时代》《人间体育》等具有特色和亮点的节目的推出，使体育频道收视份额明显增长，收视成绩突出。

2006年2月11日—27日，中央电视台体育频道参与了2006年都灵冬季奥运会赛事直播。6月9日-7月10日，中央电视台体育频道参与了2006年德国世界杯赛事转播。7月，中央电视台体育频道以“实现资源最大化，减少中间环节，强化执行力”为目的，以“面向奥运、整合资源、加强管理、锻造品牌”为指导思想，推行频道制管理模式，但对外仍保留“体育节目中心”呼号。实行频道制后，撤销综合部、体育新闻部、体育竞赛部、体育编辑部，初步建立起扁平化管理模式，新闻、竞赛、栏目3个系统成为频道支柱。成立频道编辑部，管理层设置频道总监、副总监、总监助理、频道编辑部主任等岗位。频道编辑部下设策划组、编播组等6个公共职能组。8月16日起，因中央电视台在晚间黄金时段全面启动“绿色广告标识”的审核工作，中央电视台体育频道在晚间黄金时段播广告时，屏幕右上角显示半透明状的“绿色广告标识”。11月30日-12月15日，中央电视台体育频道参与了2006年多哈亚运会赛事转播。

2007年5月12日-20日，第7届全国残疾人运动会在云南省举行，央视首次使用“虚拟人手语新闻播报系统”。2007年，经过短期的磨合，中央电视台体育频道新的管理体制很快显现出活力，开始发挥作用，赛事、新闻、栏目的节目质量有明显提高，节目策划、节目编排和经费管理等进入有序、规范的管理阶段。

2008年1月1日，中央电视台体育频道正式更名为中央电视台奥运频道。2月10日，中央电视台奥运频道台标从左上角移到了右上角，避免遮住奥运比赛计分牌。

2009年2月18日-28日，中央电视台体育频道参与了2009年哈尔滨世界大学生冬季运动会赛事转播报道。9月，为庆祝中华人民共和国成立60周年，中央电视台体育频道推出《共和国体育记忆》特别节目，节目主要讲述新中国体育事业的奠基者和代表人物的故事。11月14日，中央电视台体育频道直播了广州亚运会倒计时一周年庆典仪式。

2010年，中央电视台体育频道转播了温哥华冬奥会、南非世界杯和广州亚运会。

2011年8月12日-14日，中央电视台体育频道转播了2011年世界女排大奖赛的比赛。

2012年5月17日，中央电视台体育频道首次搬入新台址，并承担伦敦奥运会的转播工作。9月28日，该频道进行高清和标清同步播出。11月26日，该频道播出信号切入央视新址。

2013年1月1日，体育频道再次改版并更换为第六版包装。因央视加强公益广告审核工作，该频道在播出公益广告时，右上角显示彩色色块的“公益广告标识”。

2014年1月15日0时7分28秒，该频道的标清版本的16：9节目播出方式由上下加黑边（Letterbox）方式显示16：9画面，改为将16：9播出素材横向压缩成4：3，但是台标还是原先的4：3比例，导致用画面比例为16：9的设备收看该频道标清版时节目没有变形，但台标横向拉伸变形，直到2015年4月1日台标调整才得以解决（但有时该频道会因播出故障，台标恢复4：3，甚至不显示报时器）。2月7日-23日，中央电视台体育频道参与了2014年索契冬季奥运会赛事转播。6月13日-7月14日，中央电视台体育频道参与了2014年巴西世界杯赛事转播。

2016年8月5日-21日，中央电视台体育频道参与了2016年里约热内卢奥运会赛事转播。

2018年2月9日-25日，中央电视台体育频道参与了2018年平昌冬季奥运会赛事转播。6月14日-7月15日，中央电视台体育频道参与了2018年俄罗斯世界杯赛事转播。8月18日-9月2日，中央电视台体育频道参与了2018年雅加达亚运会赛事转播。

2019年10月8日，中央电视台体育频道发表声明称，暂停NBA季前赛（中国赛）转播安排。12月17日，中央电视台体育频道落地澳门并举行启播仪式。

2020年10月9日，央视宣布复播NBA。

2021年7月23日-8月8日，中央电视台体育频道参与了2020年东京奥运会赛事转播。

2022年2月4日-20日，中央电视台体育频道参与了2022年北京冬奥会赛事转播。11月21日-12月18日，中央电视台体育频道参与了2022年卡塔尔世界杯赛事转播。

2023年7月28日-8月8日，中央电视台体育频道参与了成都大运会赛事转播。9月23日-10月8日，中央电视台体育频道参与了杭州亚运会赛事转播。

2024年5月20日，中央广播电视总台巴黎奥运会栏目《体坛晨报》正式开播。栏目将于每天早上7点到9点，在央视体育频道、央视体育客户端、央视频、云听客户端等平台同步直播。

1995年1月1日，使用图案“蝴蝶标”+“5”字样台标。

1998年6月1日，使用英文单线透明灰“CCTV-5”字样台标。

2000年悉尼奥运会期间，中央电视台体育频道改为中央电视台奥运频道，使用英文单线透明灰“CCTV+奥运五环”字样台标。

2001年7月9日，中央电视台体育频道开始正式使用英文双线“”CCTV-5”字样台标。勺标刚启用时，勺内的数字是空心的，不过因为很难辨识出各频道序号，此版台标CCTV-5用了不到一个月就停用，8月3日，勺标做出修改，将CCTV-5的双线字体高亮化，勺标则透明化，中间的序号也改为了高亮，不过序号的字体仍然使用KabelC。

2004年雅典奥运会期间，中央电视台体育频道改为奥运频道时在台标下方加上了奥运五环，为央视各频道中第一个“英文+数字+图案”形式的频道。

2008年1月1日至9月30日，因北京奥运会、残奥会，该频道改为奥运频道，使用英文双线“CCTV+奥运五环”字样台标。

2011年1月1日起，中央电视台正式更换频道标志，其中该频道标志的下方加上“体育”字样，同时停用晚间黄金时段广告期间屏幕右上角的“绿色广告标识”。

2015年4月1日起，中央电视台体育频道台标改为16：9形式。

2016年8月1日至22日，为迎接里约奥运会，该频道再次改成奥运频道，这也是奥运频道第一次出现高清信号。

2023年1月1日起，该频道高清信号播出屏幕上不再标注“高清”字样。

常规编排

2003年3月31日，中央电视台体育频道增设《轻松体育》《巅峰时刻》《全明星猜想》《电子竞技世界》《顶级赛事》《直播周末》等6个栏目和板块。其中综合板块《直播周末》按照大型综合性运动会模式，对节目时段内的直播比赛、实况录像、专题、新闻节目进行整合，节目衔接自然、灵活、紧凑，同时采用主持人随时播报最新消息的形式，增大节目的信息量，增强节目的时效性。

奥运编排

2000年9月15日-10月1日，第27届悉尼奥运会举行，央视在奥运会比赛期间播出了584小时的节目，直播了160场比赛，录播了30场比赛，制作新闻826条，专题节目210期。中央电视台体育频道首度以奥运频道的整体频道形象亮相。

2004年8月13日-29日，第28届雅典奥运会期间，央视连续17天不间断播出，播出总量达1474多小时，中央电视台体育频道第2次启用“奥运频道”的呼号。

2008年1月1日-8月26日，为配合北京奥运会的召开，中央电视台体育频道第3次使用奥运频道的呼号，着力创新节目形态，陆续推出《奥运城市行》《我的奥林匹克》《奥运进行时》《奥运经典》《奥运岁月》等优秀的栏目和节目，形成奥运节目的集群效应。

2012年伦敦奥运会期间，中央电视台体育频道第4次启用“奥运频道”的呼号。

2016年里约奥运会期间，中央电视台体育频道第5次启用“奥运频道”的呼号。

1995年1月1日，该频道并使用第一版包装。

1998年6月1日，该频道使用第二版包装。

2001年7月9日，中央电视台体育频道改版并更换为第三版包装。

2003年，该频道使用第四版包装。

2004年8月30日，该频道并更换为第五版包装。

2005年9月5日，该频道全面改版，并更换为第六版包装。

2006年4月2日，该频道并使用第七版包装。

2007年上半年，该频道并使用第八版包装。

2008年1月1日，因迎接2008年北京奥运会开始，该频道改为奥运频道并使用第一版奥运包装，10月1日，中央电视台体育频道更换为第九版包装。

2009年4月1日，该频道并使用第十版红黑配色包装。

2011年7月16日，该频道并使用第十一版红黄蓝配色包装。

2013年1月1日，中央电视台体育频道再次改版并更换为第十二版红白蓝配色包装。

2016年1月1日，中央电视台体育频道再次更换包装，宣传片未作出修改。

2018年1月1日，中央电视台体育频道再次改版并更换第十三版更换红橙蓝配色包装。

中央电视台体育频道以其专业性在体育报道领域内具有了世界级的影响力，通过丰富的报道内容，满足了各类体育爱好者的收看需求，同时专业的报道视角，吸引了一群庞大而又稳定的忠实受众。（狄彩萍、 吴雯雯评）

中央电视台体育频道以社会效益为己任开拓了具有个性特色的体育节目，通过保证节目内容的“道德底线”、倡导人文关怀和理性思考、塑造了高雅的审美情趣、弘扬了科学的人生观和价值观，培育出健康向上、权威公正的媒体形象。（狄彩萍、 吴雯雯评）