上海衛視時期
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1998年6月，上海市機構編制委員會批覆同意建立上海衛星電視中心。該機構為事業單位，經濟上實行獨立核算、自收自支，人員編制定為100名，級別定為相當於處級。[5]同年10月1日，上海衛視開播，頻道全稱「上海電視台衛星頻道」，也是上海電視台的第三套節目，此為東方衛視的前身，該頻道也是中國最晚一批開播的省級衛星頻道。上海衛視開播也成為了中共上海市委和上海市人民政府當年文化實事之一。
頻道開播初期以編播為主，匯總上海各電視台、各影視頻道和上海各影視機構的優秀節目，播放「具有上海特色、代表上海影視水平的精品節目」。制播地點位於浦東東視大廈，設有「新上海精品電視」等7檔以編為主的綜藝類欄目和紀錄片等。還辟有「財經新聞」、「衛視新聞」、「星期視點」等欄目[6][7]。
2000年4月，上海衛視併入上海電視台，成為上海電視台的一個中心，其體制和節目進行調整。上海電視台原海外中心的外語節目製作團隊併入上海衛視，組建外語節目部；《英語午新聞》《天下財經》《中日之橋》等外語節目在上海衛視播出。同年8月，上海衛視全面改版，14個欄目全新亮相。
頻道開播時，台標為透明銀色白玉蘭台標，右邊標註透明綜藝體「上海衛視」，字幅與台標相同大小。2002年，該頻道改為上海電視台的第七套節目，並微調台標，台標字型進行了縮小。至更名為東方衛視前，台標顏色為灰色透明。
上海衛視同時還開設專門的國際版本（現東方衛視國際頻道），並於2002年1月1日，上海衛視落地日本（後於2009年退出落地）。2003年1月16日，經原國家廣播電影電視總局批准，上海電視台與電視廣播（國際）有限公司簽訂了《上海電視台衛星頻道落地澳大利亞的協定》，至此上海衛視國際版正式覆蓋澳大利亞[8]。
上海衛視改版前，雖然全國覆蓋率已列省級衛視的前10位，但因上海對待衛視的態度一度比較保守，曾對外設定壁壘，不讓外省衛視落地上海，對內重視不夠，投入不足，僅依靠播出其他頻道節目，加上頻道採取低成本運作，最終導致上海衛視收視率和影響力較低，在全國市場收視排名第13位，僅占全國1.5％的份額[9]。2002年，上海衛視廣告收入僅為5600萬元人民幣[7]。
東方衛視時期
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2003年初，為了使東方衛視真正覆蓋全國，上海市制定了「全面開放，對等落地，規範管理，市場運作」16字方針。2003年7月，「上海東方衛視傳媒有限公司」註冊成立，下設新聞中心、節目中心、營運中心、總編室等部門，頻道實行公司化核算。此外，東方衛視更享有廣告自主經營權，同時享有獨立購買、製作、發行電視劇的權利，不再受SMG統一購買電視劇的限制[9]。
2003年10月23日，經國家廣電總局批准，上海衛視正式更名為東方衛視，並進行頻道改版[7]。頻道改版後，推出了《看東方》、《城際連線》、《環球新聞站》、《直播上海》、《今日新觀察》等節目[10]，同年12月31日還舉行了《上海新天地新年倒計時晚會》現場直播[11]。
2005年底，上海文廣集團開始對新聞、娛樂資源進行整合，原上視新聞綜合頻道、東視新聞娛樂頻道和東方衛視的全部新聞資源合併組建SMG電視新聞中心（今SMG融媒體中心）。2006年元旦頻道改版，其中《看東方》延長至150分鐘，成為當時中國大陸最長的新聞直播節目；原《城際連線》和《環球新聞站》合併為《東方新聞》。同時推出了一系列綜藝節目[12]。
2007年6月29日，《東方快報》停播，《看東方》時長恢復改版前的120分鐘。[13]2007年7月11日起，東方衛視在時任市委書記習近平的要求下開始轉播中央電視台《新聞聯播》至今[14]。
2009年6月18日，頻道再次改版。在改版前，俄羅斯歌手維塔斯與韋唯合作演唱了東方衛視台歌《風從東方來》（該歌曲原為上海東方電視台台歌）[15]。同年9月28日起，該頻道實現高、標準畫質同步播出[16]。
2010年上海世博會期間，東方衛視與SMG其他頻道一起，成為其合作媒體，並推出了與世博會有關的特別節目（如《歡聚2010》）。
2011年1月1日，東方衛視進行改版，並啟用了「夢想的力量、你我同在」的頻道口號。除原有的九點檔綜藝節目外，東方衛視在晚間十點檔開闢第二線綜藝節目時段，新增《誰能百里挑一》《誰是大人物》《加油！老爸》《星廚大戰》等多檔新節目[17]。同年2月13日起推出周日體育系列節目，包括《東方體育周刊》、《五星足球》、《籃球風雲》和《五星周末賽場》[18]。
2011年6月20日，東方衛視新聞演播室改造工程完工並投入使用。改造後的演播室面積約500平方米，以DLP大屏加PDP屏為背景，設演播區域6個，功能集全景類新聞、嘉賓訪談、即時連線報道等互動形式為一體。
2014年3月15日，原有東方衛視、娛樂頻道、星尚頻道、藝術人文頻道、七彩戲劇頻道、生活時尚頻道合併組建成全新的「東方衛視中心」，原有頻道版面、節目帶，正式轉入東方衛視中心的運營系統。同時東方衛視的重要節目會在同中心旗下地面頻道的電視螢屏右上角角標進行宣傳，角標鏡面與東方衛視的一致[19]。同時取消與上視新聞綜合頻道並機直播的特別新聞報道。
2016～2019年，每逢F1中國大獎賽賽事期間，東方衛視都會與五星體育並機直播F1中國大獎賽的正賽環節，但與五星體育轉播版對比，東方衛視不會轉播賽後頒獎典禮及採訪環節，且轉播過程中東方衛視台標不會自行移動到右邊，台標會遮住f1源訊號的左側排名表等資訊。2024年，F1中國站回歸賽歷，但本場正賽東方衛視卻未予轉播，2025年F1中國站東方衛視仍未轉播，正賽時段仍按原節目編排放送節目。
2017年10月1日，為貫徹落實《中華人民共和國國歌法》相關規定，東方衛視（國內版）會在國慶節、國際勞動節等重要的國家法定節日、紀念日期間上午10點整播放國歌，國歌片帶與央視播放版本一致[20]。
2019年1月1日，東方衛視再次改版，在新聞、文化、綜藝、影視方面進行革新。其中新聞播出量將從2018年的4小時擴至5小時，同時在每周一至周四晚間9:30開設公益文化節目帶，以及在每天17:50開設日播傳統文化類節目《詩書畫》[21]。
2022年1月1日，東方衛視再次改版，口號改為「夢想的力量，不負新時代」，包裝鏡面以4K製作，增加人文節目等。
2025年1月1日，東方衛視啟動「2025東方衛視煥新計劃」，以「更都市 更綜合 更國際」為改版要點，推出以陸家嘴、外灘、武康大樓、元蕩橋、世博文化公園雙子山、臨港雙子塔、中共一大紀念館等上海地標建築為背景的全新頻道視覺包裝體系，以及「這裡是上海，這裡是東方衛視」的新頻道口號，同時推出一系列新節目，其中包括英語新聞雜誌節目《Shanghai Eye》以及三檔紀錄片播出時段。新聞節目亦啟用全新片頭，引入虛擬實境技術，同時啟用新主播[22]。