Pomysł utworzenia kanału sportowego w publicznej telewizji narodził się w grudniu 2004 roku. Stanowisko dyrektora i redaktora naczelnego redakcji powierzono wybitnemu chodziarzowi, czterokrotnemu złotemu medaliście olimpijskiemu, Robertowi Korzeniowskiemu. Uruchomienie kanału z różnych powodów opóźniało się w czasie. Ostatecznie pierwszy program – „Jacy jesteśmy” - został nadany 18 listopada 2006 roku o godzinie 16.00, zaś pierwszą transmisją był półfinał warszawskiego ITTF Pro Tour Polish Open w tenisie stołowym.

Z początkiem stycznia 2010 roku kanał zaczął nadawać w formacie 16:9. Zmieniła się oprawa graficzna i logo stacji oraz poszczególnych programów, np. „Sportowy Wieczór” czy „Sportowa Niedziela”. Ponad dwa lata później, po raz pierwszy w historii swojej działalności, stacja zrezygnowała z transmitowania meczów reprezentacji Polski w piłce nożnej.  Władze TVP Sport nie doszły do porozumienia z firmą SportFive, która sprzedawała prawa telewizyjne z ramienia PZPN.

Obecnie stacja nadaje 7 dni w tygodniu po 18 godzin dziennie. Ok. 30-35% materiałów produkuje samodzielnie. Pracownikami i stałymi współpracownikami TVP Sport są m.in.: Przemysław Babiarz, Dariusz Szpakowski, Maciej Kurzajewski, Jacek Laskowski czy Jacek Jońca. Dyrektorem i redaktorem naczelnym kanału jest Włodzimierz Szaranowicz, który piastuje obie funkcje od 2009 roku (zastąpił Roberta Korzeniowskiego).

Ciekawostką jest fakt, że muzyczny motyw przewodni stacji został skomponowany przez Piotra Rubika.