โทรทัศน์ในประเทศไทย ออกอากาศทางภาคพื้นดินเป็นช่องทางหลัก โดยแพร่ภาพผ่านคลื่นวิทยุ ซึ่งระยะแรกที่ออกอากาศ ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2498 เริ่มใช้ย่านความถี่สูงมาก (Very High Frequency; VHF) ซึ่งประกอบด้วย ช่วงความถี่ต่ำ (low band) คือช่องสัญญาณที่ 2-4 และช่วงความถี่สูง (high band) คือช่องสัญญาณที่ 5-12 จนกระทั่งปี พ.ศ. 2538 จึงเริ่มใช้ย่านความถี่สูงยิ่ง (Ultra High Frequency; UHF) คือช่องสัญญาณที่ 21-60 ทั้งนี้ ตั้งแต่เริ่มออกอากาศ จนถึง พ.ศ. 2517 ใช้ระบบสัญญาณแอนะล็อก ในการส่งแพร่ภาพขาวดำ 525 เส้นต่อภาพ 30 ภาพต่อวินาที (National Television System Committee; NTSC) ซึ่งกำหนดขึ้นโดย คณะกรรมการสื่อสารแห่งชาติสหรัฐอเมริกา (Federal Communications Committee; FCC ปัจจุบันเปลี่ยนชื่อเต็มเป็น Federal Communications Commission) ต่อมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2510 จึงเริ่มนำระบบการส่งแพร่ภาพ 625 เส้นต่อภาพ 25 ภาพต่อวินาที (Phase Alternating Line; PAL) ซึ่งกำหนดขึ้นโดย คณะกรรมการที่ปรึกษานานาชาติว่าด้วยคลื่นวิทยุ (Consultative Committee on International Radio; CCIR ปัจจุบันคือ ภาควิทยุคมนาคมโดยสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ หรือ International Telecommunication Union Radiocommunication Sector; ITU-R) เข้ามาใช้ในประเทศไทย และเริ่มออกอากาศด้วยภาพสี ภายใต้ระบบดังกล่าวตั้งแต่ปี พ.ศ. 2513 จนถึงปัจจุบัน
นอกจากนี้ ยังมีบริการโทรทัศน์แห่งชาติ ภายใต้กำกับของกรมประชาสัมพันธ์ เริ่มจากส่วนภูมิภาคตั้งแต่ปี พ.ศ. 2502 และเริ่มดำเนินการในส่วนกลางตั้งแต่ปี พ.ศ. 2528 จนถึงปัจจุบัน จากนั้นก็เริ่มนำระบบดิจิทัล เข้ามาใช้ในกระบวนการผลิตรายการ และควบคุมการออกอากาศ ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2540 และนำมาใช้กับกระบวนการส่งแพร่ภาพ ผ่านโครงข่ายอุปกรณ์รวมส่งสัญญาณ ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2556 จนถึงปัจจุบัน โดยจะยุติการออกอากาศด้วยสัญญาณแอนะล็อก ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2563 เป็นต้นไป ส่วนระบบการออกอากาศด้วยช่องทางอื่น ซึ่งนำเข้ามาใช้ในประเทศไทย ประกอบด้วย บริการกระจายสัญญาณแบบหลายจุดหลายช่อง (Multichannel multipoint distribution service; MMDS) ระหว่างปี พ.ศ. 2532-2556, ผ่านคลื่นวิทยุไมโครเวฟ ระหว่างปี พ.ศ. 2532-2540, ผ่านเคเบิลใยแก้วนำแสง ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2536-ปัจจุบัน, ผ่านเครือข่ายดาวเทียม ระบบเคยู-แบนด์ ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2532-ปัจจุบัน; ระบบซี-แบนด์ ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2541-ปัจจุบัน อนึ่ง ภาคเอกชนสามารถประกอบการธุรกิจโทรทัศน์ ภายใต้การอนุมัติจากภาครัฐตามกฎหมาย โดยผ่านสายอากาศในส่วนภูมิภาค ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2536 และผ่านเครือข่ายดาวเทียม ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2545 จนถึงปัจจุบัน
ประเทศไทยเริ่มต้นรู้จัก สิ่งที่เรียกเป็นภาษาอังกฤษว่า “Television” เป็นครั้งแรกเมื่อปี พ.ศ. 2492 สรรพสิริ วิรยศิริ ผู้สื่อข่าวต่างประเทศของกรมประชาสัมพันธ์ เขียนบทความขึ้นบทหนึ่ง เพื่อแนะนำให้ผู้อ่านรู้จักกับ “วิทยุภาพ” อันเป็นเทคโนโลยีสื่อสารชนิดใหม่ของโลก ต่อมากรมประชาสัมพันธ์ ส่งข้าราชการของกรมฯ กลุ่มหนึ่ง ไปศึกษางานวิทยุโทรภาพที่สหราชอาณาจักร ในราวปี พ.ศ. 2493 เมื่อเล็งเห็นประโยชน์มหาศาลต่อประเทศชาติ กรมประชาสัมพันธ์จึงนำเสนอ “โครงการจัดตั้งวิทยุโทรภาพ” ต่อจอมพล แปลก พิบูลสงคราม นายกรัฐมนตรี เพื่อเป็นสื่อประชาสัมพันธ์ของรัฐบาล เมื่อปี พ.ศ. 2494 แต่เนื่องจากสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรส่วนมาก แสดงความไม่เห็นด้วยอย่างรุนแรง เนื่องจากเห็นว่าเป็นการสิ้นเปลือง ต่องบประมาณแผ่นดินโดยเปล่าประโยชน์ จึงจำเป็นต้องยุติโครงการดังกล่าวลง
หลังจากนั้น ประสิทธิ์ ทวีสิน ประธานกรรมการบริษัท วิเชียรวิทยุและโทรภาพ จำกัด นำเครื่องส่งวิทยุโทรภาพ 1 เครื่อง เข้าทำการทดลองส่ง แพร่ภาพการแสดงดนตรี ของวงดนตรีสากลกรมประชาสัมพันธ์ จากห้องส่งวิทยุกระจายเสียง ของสถานีวิทยุกระจายเสียงแห่งประเทศไทย ภายในกรมประชาสัมพันธ์ โดยถ่ายทอดสดไปยังเครื่องรับจำนวน 4 เครื่อง ซึ่งตั้งไว้ภายในทำเนียบรัฐบาล, บริเวณใกล้เคียงกรมประชาสัมพันธ์ และบริเวณโถงชั้นล่างของศาลาเฉลิมกรุง เพื่อให้คณะรัฐมนตรีและประชาชนรับชม เป็นครั้งแรกในประเทศไทย เมื่อวันที่ 19 กรกฎาคม พ.ศ. 2495 ซึ่งเครื่องส่งและเครื่องรับดังกล่าว มีน้ำหนักรวมกว่า 2,000 กิโลกรัม ซึ่งในระยะนี้เอง สื่อมวลชนซึ่งต้องการนำเสนอ ถึงสิ่งที่เรียกเป็นภาษาอังกฤษว่า “Television” ดังกล่าวนี้ แต่ไม่แน่ใจว่าควรเรียกเป็นภาษาไทยว่าอย่างไร จึงกราบทูลถามไปยัง พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าวรรณไวทยากร กรมหมื่นนราธิปพงศ์ประพันธ์ อดีตนายกราชบัณฑิตยสถาน และรัฐมนตรีว่าการกระทรวงการต่างประเทศในขณะนั้น ด้วยทรงเป็นศาสตราจารย์ทางอักษรศาสตร์ จึงทรงวิเคราะห์ศัพท์ดังกล่าว ก่อนจะทรงบัญญัติขึ้นเป็นคำว่า “วิทยุโทรทัศน์” ซึ่งต่อมาประชาชนทั่วไป นิยมเรียกอย่างสังเขปว่า “โทรทัศน์”
โดยระหว่างเดือนกันยายนถึงพฤศจิกายน ปีเดียวกัน มีรัฐมนตรีและข้าราชการของกรมประชาสัมพันธ์ กลุ่มหนึ่งรวม 7 คนซึ่งประกอบด้วย หลวงสารานุประพันธ์, หม่อมหลวงขาบ กุญชร, ประสงค์ หงสนันทน์, พลตำรวจเอก เผ่า ศรียานนท์, เล็ก สงวนชาติสรไกร, มุนี มหาสันทนะ เวชยันต์รังสฤษฎ์ และเลื่อน พงษ์โสภณ ดำเนินการระดมทุน ด้วยการเสนอขายหุ้น ต่อกรมประชาสัมพันธ์ เป็นเงิน 11 ล้านบาท จึงเป็นผู้ถือหุ้นใหญ่ ร่วมกับหน่วยงานภาครัฐอีก 8 แห่ง เป็นเงิน 9 ล้านบาท รวมทั้งสิ้น 20 ล้านบาท เพื่อเป็นทุนจดทะเบียนจัดตั้ง บริษัท ไทยโทรทัศน์ จำกัด (อังกฤษ: Thai Television Co.,Ltd. ชื่อย่อ: ท.ท.ท.) ขึ้นเมื่อวันที่ 10 พฤศจิกายน ของปีดังกล่าว เพื่อรองรับการดำเนินกิจการ ส่งโทรทัศน์ในประเทศไทย อนึ่ง ในปีเดียวกันนั้น กระทรวงกลาโหมออกข้อบังคับว่าด้วย การมอบหมายงานแก่เจ้าหน้าที่กองทัพบก โดยกำหนดให้กรมการทหารสื่อสาร (สส.) เพิ่มชื่อกองการกระจายเสียง เป็นกองการกระจายเสียงและโทรทัศน์ เพื่อรองรับการจัดตั้ง แผนกกิจการวิทยุโทรทัศน์ เป็นหน่วยขึ้นตรงประจำกองดังกล่าว
ทั้งนี้ เมื่อถึงปีถัดมา (พ.ศ. 2496) กรมประชาสัมพันธ์ดำเนินการ จัดซื้อเครื่องส่งโทรทัศน์ เข้ามาสาธิตการแพร่ภาพ เพื่อให้ประชาชนทดลองรับชม ในโอกาสที่สำคัญต่างๆ อาทิเช่น ถ่ายทอดการแข่งขันชกมวยสากล ระหว่างจำเริญ ทรงกิตรัตน์ พบกับจิมมี เปียต รองชนะเลิศระดับโลก ในรุ่นแบนตัมเวต, ถ่ายทอดบรรยากาศงานวชิราวุธานุสรณ์ งานฉลองรัฐธรรมนูญ งานฉลองเทศกาลขึ้นปีใหม่ เป็นต้น และยังนำไปทดลองถ่ายทอดที่จังหวัดพิษณุโลก ภายในงานประจำปีของโรงพยาบาลพิษณุโลก ในปีถัดจากนั้น (พ.ศ. 2497) โดยทางกองทัพบก ก็มีการกำหนดอัตรากำลังพลเฉพาะกิจ ประจำแผนกโทรทัศน์ สังกัดกรมการทหารสื่อสาร จำนวน 52 นาย เพื่อปฏิบัติงานออกอากาศโทรทัศน์ภาคพื้นดิน ผลิตและถ่ายทอดรายการโทรทัศน์ ขึ้นในปีเดียวกัน และเมื่อวันที่ 6 กันยายน พลตำรวจเอก เผ่า ศรียานนท์ อธิบดีกรมตำรวจในขณะนั้น ซึ่งดำรงตำแหน่งประธานกรรมการ บจก.ไทยโทรทัศน์คนแรก เป็นประธานพิธีวางศิลาฤกษ์ อาคารที่ทำการสถานีโทรทัศน์ของ บจก.ไทยโทรทัศน์ ภายในบริเวณวังบางขุนพรหม ที่ทำการของธนาคารแห่งประเทศไทยในปัจจุบัน
โดยในระยะเวลาใกล้เคียงกัน ก็เริ่มทดลองส่งแพร่ภาพโทรทัศน์ไปพลางก่อน จากห้องส่งของสถานีวิทยุกระจายเสียง ท.ท.ท. ซึ่งคณะรัฐมนตรีอนุมัติจัดสรรให้ บจก.ไทยโทรทัศน์ ดำเนินการเพื่อระดมทุนทรัพย์ สำหรับใช้ในการบริหารงาน และเพื่อฝึกฝนบุคลากรฝ่ายต่างๆ พร้อมทั้งเตรียมงานส่วนอื่นไปด้วย จนกว่าจะก่อสร้างอาคารที่ทำการ พร้อมติดตั้งเครื่องส่งเสร็จสมบูรณ์ ระหว่างนั้น คณะรัฐมนตรีอนุมัติให้เลือกใช้ ระบบแพร่ภาพขาวดำ 525 เส้นต่อภาพ 30 ภาพต่อวินาที ซึ่งใช้อยู่ในสหรัฐอเมริกา เป็นผลให้ บจก.ไทยโทรทัศน์ จัดซื้อเครื่องส่งขนาด 10 กิโลวัตต์ ของบริษัท เรดิโอ คอร์ปอเรชั่น ออฟ อเมริกา (Radio Corporation of America) หรือที่รู้จักทั่วไปในชื่อย่อว่า อาร์.ซี.เอ. (RCA) มาใช้สำหรับการออกอากาศ และวางแผนดำเนินการแพร่ภาพ ผ่านคลื่นวิทยุในย่านความถี่สูงมาก (Very High Frequency; VHF) ทางช่องสัญญาณที่ 4 ซึ่งเมื่อรวมกับชื่อสถานที่ตั้งสถานีฯ ดังกล่าวข้างต้น ในระยะต่อมา ผู้ชมทั่วไปจึงนิยมเรียกชื่อลำลองว่า ช่อง 4 บางขุนพรหม ซึ่งมีกำหนดเริ่มแพร่ภาพ ในวันศุกร์ที่ 24 มิถุนายน พ.ศ. 2498 ซึ่งตรงกับวันชาติของไทยในสมัยนั้น
โดยมีจอมพล แปลก พิบูลสงคราม นายกรัฐมนตรีในขณะนั้น เป็นประธานพิธีเปิด สถานีโทรทัศน์ไทยทีวีช่อง 4 (อังกฤษ: Thai Television Channel 4 ชื่อย่อ: ไทย ที.วี. ชื่อรหัส: HS1-TV) ขึ้นเป็นแห่งแรกของประเทศไทย และแห่งแรกของทวีปเอเชีย บนภาคพื้นแผ่นดินใหญ่ (Asia Continental) ต่อมาในวันที่ 25 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2500 จอมพล สฤษดิ์ ธนะรัชต์ ผู้บัญชาการทหารบกในขณะนั้น ลงนามในคำสั่งแต่งตั้ง คณะกรรมการดำเนินการวิทยุโทรทัศน์กองทัพบก ประกอบด้วย พลเอก ไสว ไสวแสนยากร ผู้ช่วยผู้บัญชาการทหารบก เป็นประธานกรรมการ และพันเอก(พิเศษ) การุณ เก่งระดมยิง เป็นเลขานุการ มีหน้าที่จัดทำโครงการจัดตั้งสถานีวิทยุโทรทัศน์กองทัพบก พร้อมทั้งวางแผนอำนวยการ และควบคุมการดำเนินกิจการวิทยุโทรทัศน์ รวมถึงให้อำนาจแต่งตั้งคณะอนุกรรมการ เพื่อปฏิบัติงานให้ได้ผล ตามที่ราชการทหารมุ่งหมาย ต่อมาในวันที่ 24 มิถุนายน ปีเดียวกัน คณะกรรมการดังกล่าว ประกอบพิธีวางศิลาฤกษ์ อาคารที่ทำการสถานีฯ ภายในบริเวณกองพลทหารม้า สนามเป้า ถนนพหลโยธิน เขตพญาไท โดยทำสัญญายืมเงินกับกองทัพบก เพื่อเป็นทุนก่อสร้างและจัดหาอุปกรณ์ เป็นจำนวน 10,101,212 บาท
เมื่อวันเสาร์ที่ 25 มกราคม พ.ศ. 2501 สถานีวิทยุโทรทัศน์กองทัพบก (ชื่อรหัส: HSATV ชื่อย่อ: ททบ.) เริ่มต้นออกอากาศเป็นปฐมฤกษ์ เป็นแห่งที่สองของประเทศไทย ด้วยรถตู้ถ่ายทอดนอกสถานที่ ซึ่งจอดไว้บริเวณหน้าอาคารสวนอัมพร โดยแพร่ภาพขาวดำ ด้วยระบบ 525 เส้นต่อภาพ 30 ภาพต่อวินาที ผ่านคลื่นวิทยุในย่านความถี่สูงมากเช่นกัน แต่ออกอากาศทางช่องสัญญาณที่ 7 ด้วยเครื่องส่งโทรทัศน์ ของบริษัทปายแห่งอังกฤษ กำลังส่ง 5 กิโลวัตต์ ทวีกำลังเพิ่มขึ้นอีก 12 เท่า บนสายอากาศสูง 300 ฟุต รวมกำลังส่งทั้งสิ้น 60 กิโลวัตต์ สำหรับเนื้อหาที่แพร่ภาพนั้น ไทยทีวีช่อง 4 นำเสนอรายการประเภทสนทนา, ตอบคำถามชิงรางวัล และการแสดงประเภทต่างๆ รวมถึงละครโทรทัศน์ ซึ่งออกอากาศตามปกติแล้ว รัฐบาลยังสั่งให้นำเสนอรายการพิเศษ ในโอกาสที่สำคัญต่างๆ หลายครั้งเช่น แถลงการณ์ของนายกรัฐมนตรีหรือรัฐมนตรี, ถ่ายทอดการประชุมสภาผู้แทนราษฎรหลายครั้ง รวมทั้งถ่ายทอดงานฉลอง 25 พุทธศตวรรษด้วย ส่วน ททบ.7 นำเสนอรายการประเภทสารคดี, ภาพยนตร์ต่างประเทศ และเปิดแผ่นป้ายชิงรางวัล ร่วมกับรายการพิเศษ เช่นถ่ายทอดการฝึกทหารยามปกติในชื่อ "การฝึกธนะรัชต์" เป็นต้น
คณะรัฐมนตรีลงมติเมื่อปี พ.ศ. 2502 อนุมัติให้จัดตั้งหน่วยงานระดับกอง สังกัดกรมประชาสัมพันธ์ ขึ้นในส่วนภูมิภาค ภายใต้ชื่อว่า “ศูนย์ประชาสัมพันธ์เขต” (ปัจจุบันคือ สำนักประชาสัมพันธ์เขต) พร้อมทั้งเริ่มจัดตั้ง สถานีวิทยุโทรทัศน์แห่งประเทศไทย ภายในที่ทำการ ของศูนย์ประชาสัมพันธ์เขตทั้งสามแห่ง ด้วยงบประมาณลงทุน 25 ล้านบาท ซึ่งทยอยเริ่มออกอากาศ ตั้งแต่ราวเดือนเมษายน-พฤษภาคม พ.ศ. 2505 และใช้เครื่องส่งขนาด 500 วัตต์ ด้วยระบบแพร่ภาพขาวดำ 525 เส้นต่อภาพ 30 ภาพต่อวินาที เช่นเดียวกับในส่วนกลาง ประกอบด้วย สทท.จังหวัดลำปาง ในภาคเหนือ ทางช่องสัญญาณที่ 8, สทท.จังหวัดขอนแก่น ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ทางช่องสัญญาณที่ 5 และ สทท.จังหวัดสงขลา ในภาคใต้ ทางช่องสัญญาณที่ 9 ต่อมาภายหลัง กรมประชาสัมพันธ์ทยอยดำเนินการ ปรับปรุงเครื่องส่งให้เป็นระบบแพร่ภาพสีทั้งหมด ปัจจุบันมีทั้งสิ้น 12 แห่งคือ ภาคเหนือ ที่จังหวัดเชียงใหม่ และจังหวัดพิษณุโลก, ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ที่จังหวัดขอนแก่น และจังหวัดอุบลราชธานี, ภาคกลาง ที่จังหวัดกาญจนบุรี, ภาคตะวันออก ที่จังหวัดจันทบุรี, ภาคใต้ ที่จังหวัดสงขลา จังหวัดยะลา จังหวัดภูเก็ต จังหวัดตรัง จังหวัดนครศรีธรรมราช และจังหวัดสุราษฎร์ธานี
อนึ่ง สถานีโทรทัศน์ไทยทีวีช่อง 4 และ สถานีวิทยุโทรทัศน์กองทัพบกช่อง 7 ร่วมกันถ่ายทอดการแข่งขันกีฬา ระดับนานาชาติสองรายการ ซึ่งประเทศไทยเป็นเจ้าภาพ คือเอเชียนเกมส์ครั้งที่ 5 ระหว่างวันที่ 9– 20 ธันวาคม พ.ศ. 2509 และ กีฬาแหลมทองครั้งที่ 4 ระหว่างวันที่ 9–16 ธันวาคม พ.ศ. 2510 ซึ่งนำไปสู่การจับมือกันก่อตั้ง โทรทัศน์รวมการเฉพาะกิจแห่งประเทศไทย เพื่อเป็นองค์กรอำนวยการปฏิบัติงาน ระหว่างสถานีโทรทัศน์ในประเทศไทยทั้งหมด เมื่อวันที่ 20 ธันวาคม พ.ศ. 2511 ซึ่งมีภารกิจสำคัญในระยะแรกคือ ถ่ายทอดการส่งมนุษย์ ขึ้นสู่ยานอวกาศอะพอลโล 11 ขององค์การนาซา สหรัฐอเมริกา ไปลงบนพื้นผิวดวงจันทร์เป็นครั้งแรก เมื่อวันที่ 21 กรกฎาคม พ.ศ. 2512, ถ่ายทอดการแข่งขันกีฬา เอเชียนเกมส์ครั้งที่ 6 ระหว่างวันที่ 24 สิงหาคม–4 กันยายน พ.ศ. 2513 รวมถึงการถ่ายทอด พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช และสมเด็จพระศรีนครินทราบรมราชชนนี ทรงมีกระแสพระราชดำรัส แก่พสกนิกรชาวไทย จากหอตึกพระสมุด พระตำหนักจิตรลดารโหฐาน เมื่อเวลา 19:30 นาฬิกา และเวลา 23:30 นาฬิกา ของวันที่ 14 ตุลาคม พ.ศ. 2516 ตามลำดับ เป็นต้น
เนื่องจากแต่เดิม ประเทศไทยใช้ระบบแพร่ภาพ 525 เส้นต่อภาพ 30 ภาพต่อวินาที ดังที่ใช้ในสหรัฐอเมริกา ซึ่งใช้กำลังไฟฟ้าเพียง 110 โวลต์ แต่ไทยใช้กำลังไฟฟ้า 220 โวลต์ เช่นเดียวกับในทวีปยุโรป จึงต้องใช้เครื่องแปลงความถี่ไฟฟ้า เพื่อให้เข้าใช้กับเครื่องส่ง และอุปกรณ์ประกอบต่างๆ ทั้งหมดได้ นับว่าสิ้นเปลืองโดยเปล่าประโยชน์ คณะรัฐมนตรีจึงลงมติให้ทยอยดำเนินการ ปรับปรุงระบบแพร่ภาพเป็น 625 เส้นต่อภาพ 25 ภาพต่อวินาที ดังที่ใช้ในทวีปยุโรป ซึ่งใช้กำลังไฟฟ้าเท่ากับที่ใช้ในไทย เพื่อลดความซับซ้อนออกอากาศลง โดยให้ดำเนินการเปลี่ยนผ่านคู่ขนานกันไป เพราะแม้ทั้งสองระบบดังกล่าว จะใช้คลื่นวิทยุในย่านความถี่สูงมากเช่นเดียวกัน แต่ก็ไม่รบกวนการออกอากาศซึ่งกันและกัน และยังใช้เครื่องรับสัญญาณที่ต่างกันด้วย หากใช้เครื่องรับโทรทัศน์ระบบเดิม ก็สามารถติดตั้งตัวรับสัญญาณระบบใหม่เพิ่มเติม เพื่อรับชมช่องรายการในระบบใหม่เป็นภาพขาวดำได้
จอมพล ประภาส จารุเสถียร ผู้บัญชาการทหารบกในขณะนั้น มีนโยบายให้ คณะกรรมการควบคุมวิทยุและโทรทัศน์กองทัพบก ลงมติอนุมัติให้ร่วมกับ บริษัท กรุงเทพโทรทัศน์และวิทยุ จำกัด ซึ่งจดทะเบียนจัดตั้งด้วยทุน 10,000,000 บาท เมื่อวันที่ 13 กันยายน พ.ศ. 2510 และมีคุณหญิงไสว จารุเสถียร (ต่อมาขึ้นเป็นท่านผู้หญิง; ภริยาจอมพลประภาส) เป็นประธานกรรมการ กับเรวดี เทียนประภาส (น้องสาวคุณหญิงไสว) เป็นกรรมการผู้จัดการ ดำเนินการทดลองใช้เครื่องส่งโทรทัศน์สี ของบริษัทฟิลิปส์แห่งฮอลแลนด์ ระบบแพร่ภาพ 625 เส้นต่อภาพ 25 ภาพต่อวินาที โดยบันทึกภาพการประกวดนางสาวไทย ภายในงานวชิราวุธานุสรณ์ ที่พระราชวังสราญรมย์ ซึ่งจัดขึ้นเมื่อวันที่ 25 พฤศจิกายน ปีเดียวกัน มาถ่ายทอดในอีกสองวันถัดมา คือวันจันทร์ที่ 27 พฤศจิกายน ผ่านคลื่นวิทยุในย่านความถี่สูงมาก ทางช่องสัญญาณที่ 7 และออกอากาศคู่ขนาน ด้วยระบบแพร่ภาพขาวดำ 525 เส้นต่อภาพ 30 ภาพต่อวินาที ทางช่องสัญญาณที่ 9
หลังจากนั้น ก็ยุติการแพร่ภาพชั่วคราว เพื่อดำเนินการในทางเทคนิค โดยเมื่อวันศุกร์ที่ 1 ธันวาคม มีการประกอบพิธีสถาปนา บจก.กรุงเทพโทรทัศน์และวิทยุ อย่างเป็นทางการ และในปีถัดมาคือ พ.ศ. 2511 คณะกรรมการฯ ทำสัญญากับทาง บจก.กรุงเทพโทรทัศน์และวิทยุ ซึ่งกำหนดให้บริษัทฯ จัดสร้างอาคารที่ตั้ง สถานีโทรทัศน์สีกองทัพบกช่อง 7 ภายในบริเวณที่ทำการ ททบ.สนามเป้า พร้อมติดตั้งเครื่องส่งโทรทัศน์สี กำลังออกอากาศ 500 วัตต์ เพื่อมอบทั้งหมดให้แก่ ททบ. แล้วจึงทำสัญญาเช่าช่วงจาก ททบ.เป็นระยะเวลา 10 ปี เพื่อเข้าบริหารงานอีกทอดหนึ่ง โดยในระยะสองปีแรก (จนถึงปี พ.ศ. 2513) ใช้บุคลากรและห้องส่งร่วมกับ ททบ.ไปพลางก่อน พร้อมทั้งนำรถประจำทางเก่าสามคัน เข้าไปจอดไว้ภายในที่ทำการ ททบ.สนามเป้า แล้วรื้อที่นั่งออกทั้งหมด เพื่อใช้ติดตั้งอุปกรณ์ต่างๆ ไปพลางก่อน ทั้งนี้ เมื่อวันที่ 4 มีนาคม ปีเดียวกัน บจก.ไทยโทรทัศน์ ทำสัญญาดำเนินกิจการส่งโทรทัศน์ ร่วมกับ บริษัท บางกอก เอ็นเตอร์เทนเม้นต์ จำกัด (อังกฤษ: Bangkok Entertainment Company Limited; ชื่อย่อ: บีอีซี; BEC) ซึ่งวิชัย มาลีนนท์ ดำเนินการจดทะเบียนจัดตั้ง เมื่อวันที่ 10 พฤศจิกายน พ.ศ. 2510 โดยมีอายุสัญญา 10 ปีนับแต่เริ่มออกอากาศ
เมื่อวันที่ 5 มีนาคม พ.ศ. 2512 บจก.กรุงเทพโทรทัศน์และวิทยุ จัดหาเครื่องส่งโทรทัศน์สี กำลังออกอากาศ 10 กิโลวัตต์ พร้อมเสาอากาศสูง 570 ฟุต และเครื่องส่งวิทยุกระจายเสียง ระบบเอฟเอ็ม กำลังส่ง 1 กิโลวัตต์ เพื่อส่งมอบให้แก่ ททบ. ต่อมาในวันพฤหัสบดีที่ 26 มีนาคม พ.ศ. 2513 จอมพล ถนอม กิตติขจร นายกรัฐมนตรีในขณะนั้น เป็นประธานพิธีเปิด สถานีวิทยุโทรทัศน์ไทยทีวีสีช่อง 3 (ชื่อสากล: HS-TV 3) ซึ่งดำเนินการโดย บจก.บางกอกเอ็นเตอร์เทนเม้นต์ ที่เริ่มออกอากาศอย่างเป็นทางการ ตั้งแต่เวลา 10:00 น. ด้วยเครื่องส่งโทรทัศน์สี ระบบแพร่ภาพ 625 เส้นต่อภาพ 25 ภาพต่อวินาที ขนาด 25 กิโลวัตต์ สองเครื่องขนานกัน รวมกำลังส่งเป็น 50 กิโลวัตต์ เสาอากาศเครื่องส่งมีความสูง 250 เมตร มีอัตราการขยายกำลังออกอากาศ 13 เท่า กำลังสัญญาณที่ปลายเสาอยู่ที่ 650 กิโลวัตต์ ออกอากาศผ่านคลื่นวิทยุ ในย่านความถี่สูงมาก ทางช่องสัญญาณที่ 3 ซึ่งอยู่ในช่วงต่ำ (low band) และเมื่อวันที่ 1 มิถุนายน ปีเดียวกัน บจก.กรุงเทพโทรทัศน์และวิทยุ ย้ายเข้าใช้อาคารที่ทำการถาวร ของสถานีโทรทัศน์สีกองทัพบกช่อง 7 บริเวณหลังสถานีขนส่งสายเหนือ (หมอชิต) แห่งเดิม
กล่าวโดยสรุปคือ ระหว่างปี พ.ศ. 2513-2517 ในระบบแพร่ภาพ 525 เส้นต่อภาพ 30 ภาพต่อวินาที (เป็นภาพขาวดำทั้งหมด) ไทยทีวีสีช่อง 3 รับชมทางช่องสัญญาณที่ 2, ไทยทีวีช่อง 4 รับชมทางช่องสัญญาณที่ 4/11/12, ททบ.7 รับชมทางช่องสัญญาณที่ 7, ช่อง 7 สี รับชมทางช่องสัญญาณที่ 9 ส่วนระบบแพร่ภาพ 625 เส้นต่อภาพ 25 ภาพต่อวินาที ไทยทีวีสีช่อง 3 รับชมทางช่องสัญญาณที่ 3 เป็นภาพสี, ททบ.7 รับชมทางช่องสัญญาณที่ 5 เป็นภาพขาวดำ, ช่อง 7 สี รับชมทางช่องสัญญาณที่ 7 เป็นภาพสี, ไทยทีวีช่อง 4 รับชมทางช่องสัญญาณที่ 9 เป็นภาพขาวดำ นอกจากนี้ ทั้งสี่ช่องยังมีคลื่นวิทยุซึ่งจัดสรรไว้ สำหรับกระจายเสียงภาษาต่างประเทศ ในภาพยนตร์หรือรายการจากต่างประเทศ โดยไทยทีวีช่อง 4 ใช้สถานีวิทยุ ท.ท.ท. ความถี่เอฟเอ็ม 100.5 เมกะเฮิร์ตซ์ และมีระบุในสัญญากับ บจก.บางกอกเอ็นเตอร์เทนเม้นต์ ยกคลื่นความถี่เอฟเอ็ม 105.5 เมกะเฮิร์ตซ์ ของสถานีวิทยุ ท.ท.ท. ให้แก่ไทยทีวีสีช่อง 3 เพื่อใช้ในการนี้ ส่วน ททบ.7 ใช้สถานีวิทยุกระจายเสียงกองทัพบก (ว.ทบ.) ความถี่เอฟเอ็ม 94.0 เมกะเฮิร์ตซ์ และมีระบุในสัญญากับ บจก.กรุงเทพโทรทัศน์และวิทยุ ยกคลื่นความถี่เอฟเอ็ม 103.5 เมกะเฮิร์ตซ์ ของ ว.ทบ.ให้แก่ช่อง 7 สี เพื่อใช้ในการนี้
ตั้งแต่วันจันทร์ที่ 1 มิถุนายน พ.ศ. 2513 บจก.ไทยโทรทัศน์ เริ่มแพร่ภาพด้วยระบบ 625 เส้นต่อภาพ 25 ภาพต่อวินาที ทางช่องสัญญาณที่ 9 ซึ่งเป็นภาพสีหรือขาวดำ ขึ้นอยู่กับเนื้อหาที่แพร่ภาพ ด้วยเครื่องส่งที่ บจก.บางกอกเอ็นเตอร์เทนเม้นต์ มอบให้ตามที่ระบุในสัญญา คู่ขนานไปกับไทยทีวีช่อง 4 ด้วยภาพขาวดำทั้งช่อง โดยเริ่มออกอากาศภาพสี เป็นครั้งแรกทางช่อง 9 คือถ่ายทอดสดการแข่งขัน ฟุตบอลโลกครั้งที่ 9 นัดชิงชนะเลิศ ระหว่างทีมชาติบราซิล กับทีมชาติอิตาลี ซึ่งเวลาประเทศไทย ตรงกับเช้าวันจันทร์ที่ 22 มิถุนายน ทว่าในระยะเดียวกัน มีการเคลื่อนย้ายห้องส่งโทรทัศน์ รวมถึงสำนักงานทั้งหมด ไปยังอาคารพาณิชย์ขนาด 5 คูหาย่านถนนพระสุเมรุ แขวงบางลำพู เนื่องจากธนาคารแห่งประเทศไทย เสนอซื้ออาคารและสิ่งปลูกสร้างทั้งหมด บนที่ดินบริเวณที่ทำการ บจก.ไทยโทรทัศน์ ก่อนจะยุติการแพร่ภาพระบบ 525 เส้นต่อภาพ 30 ภาพต่อวินาที ทางช่องสัญญาณที่ 4 หลังจากวันอาทิตย์ที่ 30 มิถุนายน พ.ศ. 2517 พร้อมทั้งปรับปรุงการแพร่ภาพ ในระบบ 625 เส้นต่อภาพ 25 ภาพต่อวินาที ทางช่องสัญญาณที่ 9 เป็นโทรทัศน์สีอย่างสมบูรณ์
ขณะที่เมื่อปี พ.ศ. 2516 ททบ.ก็อนุมัติให้แก้ไขระยะเวลาเช่าช่วง สถานีโทรทัศน์สีกองทัพบกช่อง 7 ตามที่ระบุในสัญญาซึ่งทำไว้กับ บจก.กรุงเทพโทรทัศน์และวิทยุ ออกไปเป็น 15 ปีจนถึง พ.ศ. 2527 และตั้งแต่วันพฤหัสบดีที่ 3 ตุลาคม พ.ศ. 2517 ททบ.ยังเปลี่ยนการส่งแพร่ภาพ จากระบบ 525 เส้นต่อภาพ 30 ภาพต่อวินาที ทางช่องสัญญาณที่ 7 ไปใช้ระบบ 625 เส้นต่อภาพ 25 ภาพต่อวินาที ทางช่องสัญญาณที่ 5 จากนั้นเมื่อวันอังคารที่ 3 ธันวาคม ปีเดียวกัน ก็เริ่มทดลองออกอากาศด้วยภาพสีเป็นครั้งแรก ด้วยการถ่ายทอด พิธีถวายสัตย์ปฏิญาณตนและสวนสนามของทหารรักษาพระองค์ เนื่องในพระราชพิธีเฉลิมพระชนมพรรษาประจำปี จากบริเวณลานพระราชวังดุสิต และเมื่อปี พ.ศ. 2518 ยังเพิ่มกำลังส่งออกอากาศ สถานีหลักที่สนามเป้า จาก 200 เป็น 400 กิโลวัตต์ รวมทั้งเริ่มออกอากาศเป็นภาพสีอย่างสมบูรณ์ทั้งช่องด้วย
สืบเนื่องจากเหตุการณ์นองเลือด 6 ตุลาคม พ.ศ. 2519 สรรพสิริ วิรยศิริ ซึ่งขณะนั้นเป็นกรรมการผู้จัดการ บจก.ไทยโทรทัศน์ นำกล้องภาพยนตร์ออกถ่ายทำข่าวบริเวณท้องสนามหลวง โดยเฉพาะส่วนหน้ามหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ซึ่งเป็นสถานที่เกิดเหตุการณ์นองเลือดรุนแรงที่สุด แล้วกลับไปล้างฟิล์มและตัดต่อด้วยตนเอง เพื่อนำออกเป็นรายงานข่าว ทั้งทางไทยทีวีสีช่อง 9 และวิทยุ ท.ท.ท. อย่างตรงไปตรงมาตามความเป็นจริง จึงทำให้เขา, ราชันย์ ฮูเซ็น และลูกน้องอีกสองสามคน ถูกปลดออกจากทุกตำแหน่งใน บจก.ไทยโทรทัศน์ ไทยทีวีสีช่อง 9 และวิทยุ ท.ท.ท. กอปรกับประสบปัญหาทางการเงินอย่างหนัก เป็นผลให้คณะรัฐมนตรีลงมติยุบเลิก บจก.ไทยโทรทัศน์ เมื่อวันที่ 3 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2520 แล้วจึงมีพระราชกฤษฎีกาจัดตั้ง องค์การสื่อสารมวลชนแห่งประเทศไทย (อังกฤษ: The Mass Communication Organisation of Thailand ชื่อย่อ: อ.ส.ม.ท.; M.C.O.T.) ให้เป็นรัฐวิสาหกิจ ในสังกัดสำนักนายกรัฐมนตรี ประกาศเมื่อวันที่ 26 มีนาคม โดยให้รับโอนกิจการของ บจก.ไทยโทรทัศน์ คือสถานีวิทยุ ท.ท.ท. และสถานีโทรทัศน์ ไทยทีวีสีช่อง 9 เพื่อดำเนินงานต่อไป ตั้งแต่วันที่ 9 เมษายน ปีเดียวกัน ซึ่งถือเป็นวันสถาปนา อ.ส.ม.ท.
เมื่อวันที่ 28 เมษายน พ.ศ. 2521 อ.ส.ม.ท.อนุมัติให้ขยายอายุสัญญา ดำเนินกิจการส่งโทรทัศน์กับ บจก.บางกอกเอ็นเตอร์เทนเม้นต์ ออกไปอีก 10 ปี ระหว่างวันที่ 26 มีนาคม พ.ศ. 2523 ถึงวันที่ 25 มีนาคม พ.ศ. 2533 และในปี พ.ศ. 2521 นั้นเอง ททบ.ร่วมกับ บจก.กรุงเทพโทรทัศน์และวิทยุ เช่าช่องสัญญาณดาวเทียมปาลาปาของอินโดนีเซีย เพื่อถ่ายทอดสัญญาณจากกรุงเทพมหานคร ไปสู่สถานีเครือข่ายทุกภูมิภาค เป็นสถานีแรกของประเทศไทย นอกจากนี้ ยังเช่าสัญญาณดาวเทียมนานาชาติ (อินเทลแซท) ถ่ายทอดภาพข่าวจากทั่วโลกมายังประเทศไทย พร้อมทั้งจัดตั้ง สถานีถ่ายทอดสัญญาณผ่านดาวเทียม เพิ่มขึ้นทั่วประเทศ ต่อมาในปี พ.ศ. 2525 คณะกรรมการควบคุมวิทยุและโทรทัศน์กองทัพบก อนุมัติให้ บจก.กรุงเทพโทรทัศน์และวิทยุ ทำการแก้ไขอายุสัญญาเช่า สถานีโทรทัศน์สีกองทัพบกช่อง 7 ออกไปอีก 12 ปี เป็นเวลารวม 27 ปี จนถึงปี พ.ศ. 2539 อนึ่ง หลังจากที่วงการบันเทิง จัดให้มีรางวัลผลงานภาพยนตร์ดีเด่น ต่อมาวงการโทรทัศน์ ก็มีการสถาปนา งานประกาศผลและมอบรางวัล ผลงานดีเด่นทางโทรทัศน์ เมขลา โดยสมาคมผู้สื่อข่าวบันเทิงแห่งประเทศไทย ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2523 และโทรทัศน์ทองคำ โดยชมรมส่งเสริมโทรทัศน์ และมูลนิธิจำนง รังสิกุล ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2529 และสถาบันทั้งสองยังดำรงอยู่จนถึงปัจจุบัน ทั้งเป็นต้นแบบให้แก่อีกหลายรางวัล ซึ่งทยอยก่อตั้งขึ้นอีกในระยะหลัง
วันอังคารที่ 15 มกราคม พ.ศ. 2528 คณะรัฐมนตรีมีมติให้กรมประชาสัมพันธ์ จัดทำโครงการสถานีวิทยุโทรทัศน์แห่งชาติ เพื่อทำหน้าที่เป็นสถานีโทรทัศน์เพื่อการศึกษา เผยแพร่ข้อมูลข่าวสารของราชการสู่ประชาชน และเพื่อประโยชน์สาธารณะ รวมไปถึงการเสริมสร้างความเข้าใจอันดี ระหว่างรัฐบาลกับประชาชน ตลอดจนเป็นแม่ข่ายให้แก่โทรทัศน์ส่วนภูมิภาค ในเครือข่ายกรมประชาสัมพันธ์ทั่วประเทศ โดยกรมประชาสัมพันธ์เริ่มดำเนินการดังกล่าว ด้วยการเคลื่อนย้ายเครื่องส่งโทรทัศน์สี จากสถานีเครื่องส่งโทรทัศน์ที่อำเภอเด่นชัย จังหวัดแพร่ เข้ามาติดตั้งภายในอาคารศูนย์ระบบโทรทัศน์ ที่ถนนเพชรบุรีตัดใหม่ กรุงเทพมหานคร เพื่อทดลองออกอากาศ ผ่านคลื่นวิทยุในย่านความถี่สูงมากช่วงสูง ทางช่องสัญญาณที่ 11 เมื่อราวต้นเดือนตุลาคม พ.ศ. 2528 ภายใต้ชื่อ สถานีวิทยุโทรทัศน์แห่งประเทศไทย (สทท.) ก่อนจะแพร่ภาพเป็นประจำทุกวัน ระหว่างเวลา 16:30-21:00 น. ตั้งแต่วันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2529
ทั้งนี้ระหว่างปี พ.ศ. 2528-2531 บริษัท แปซิฟิก คอร์ปอเรชั่น จำกัด (ต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็น บจก.แปซิฟิกอินเตอร์คอมมิวนิเคชั่น) ซึ่งก่อตั้งเมื่อปี พ.ศ. 2525 โดยปีย์ มาลากุล ณ อยุธยา เจ้าของกิจการนิตยสารดิฉัน ตอบรับคำเชิญของประมุท สูตะบุตร ผู้อำนวยการ อ.ส.ม.ท.คนแรก ที่ขอให้เข้ามาช่วยปรับปรุงการนำเสนอข่าว 9 อ.ส.ม.ท. โดยกำหนดให้อรุณโรจน์ เลี่ยมทอง เป็นผู้ประกาศในรายการ "ข่าวรับอรุณ" ซึ่งเป็นรายการข่าวภาคเช้า ที่ริเริ่มขึ้นเป็นครั้งแรกในภูมิภาคเอเชียอาคเนย์ ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2523 และมอบหมายให้สมเกียรติ อ่อนวิมล อาจารย์ประจำคณะรัฐศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และพิธีกรรายการความรู้คือประทีปในขณะนั้น เป็นหัวหน้าผู้ประกาศข่าวภาคค่ำ ร่วมด้วยกรรณิกา ธรรมเกษร ซึ่งเป็นผู้ประกาศข่าวช่อง 9 อยู่เดิม จนกระทั่งกลายเป็นผู้ประกาศข่าวคู่ ซึ่งมีชื่อเสียงที่สุดของยุคนั้น รวมทั้งสร้างชื่อเสียงให้แก่ผู้ประกาศข่าว และผู้สื่อข่าวหลายคน เช่นวิทวัส สุนทรวิเนตร์, ฤดีมาศ ปางพุฒิพงศ์, สาธิต ยุวนันทการุญ, ศศิธร ลิ้มศรีมณี, นิรมล เมธีสุวกุล, ยุพา เพ็ชรฤทธิ์, สุริยนต์ จองลีพันธ์ เป็นต้น
ต่อมารัฐบาลญี่ปุ่นอนุมัติ โครงการช่วยเหลือกรมประชาสัมพันธ์ แบบให้เปล่าภายใต้วงเงิน 2,062 ล้านเยน (ขณะนั้นคิดเป็นประมาณ 300 ล้านบาท) ผ่านองค์กรความร่วมมือระหว่างประเทศของญี่ปุ่น เพื่อก่อสร้างอาคารที่ทำการ จัดซื้อและติดตั้งอุปกรณ์ เครื่องส่งวิทยุโทรทัศน์ ระหว่างวันที่ 13 กรกฎาคม พ.ศ. 2530 ถึงวันที่ 28 มีนาคม พ.ศ. 2531 รวมระยะเวลาประมาณ 9 เดือน เนื่องจากงบประมาณของกรมประชาสัมพันธ์มีข้อจำกัด รวมทั้งเครื่องส่งโทรทัศน์มีกำลังต่ำ โดยระหว่างนั้น สทท.ต้องหยุดออกอากาศชั่วคราว ตั้งแต่วันที่ 1 พฤศจิกายน และในวันที่ 16 กรกฎาคม ปีเดียวกัน อ.ส.ม.ท.ทำสัญญาขยายเครือข่ายโทรทัศน์ทั่วประเทศร่วมกับ บจก.บางกอกเอ็นเตอร์เทนเมนต์ เพื่อดำเนินการจัดตั้งสถานีเครื่องส่งโทรทัศน์ พร้อมทั้งอุปกรณ์ออกอากาศร่วมกัน ระหว่างไทยทีวีสีช่อง 3 และไทยทีวีสีช่อง 9 จำนวนทั้งหมด 31 แห่ง ในระยะเวลา 5 ปี ตั้งแต่ต้นเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2531-กรกฎาคม พ.ศ. 2534 เพื่อแลกกับการอนุมัติให้ขยายอายุสัญญา ดำเนินกิจการส่งโทรทัศน์ออกไปอีก 30 ปี ระหว่างวันที่ 26 มีนาคม พ.ศ. 2533-25 มีนาคม พ.ศ. 2563 เป็นผลให้ทั้งสองช่อง สามารถออกอากาศครอบคลุมถึงร้อยละ 89.7 ของพื้นที่ประเทศไทย คิดเป็นศักยภาพของการให้บริการถึงร้อยละ 96.3 ของจำนวนประชากร โดยรับสัญญาณจากสถานีส่งหลักในกรุงเทพมหานคร ผ่านช่องสัญญาณดาวเทียมอินเทลแซต และเครื่องรับสัญญาณไมโครเวฟ จากดาวเทียมสื่อสารของไทย
ต่อมาในวันจันทร์ที่ 11 กรกฎาคม พ.ศ. 2531 เวลา 10:00 นาฬิกา สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าโปรดกระหม่อม เสด็จพระราชดำเนินทรงเปิด อาคารที่ทำการสถานีวิทยุโทรทัศน์แห่งประเทศไทย ซึ่งตั้งอยู่เลขที่ 90 ถนนเพชรบุรีตัดใหม่ เขตห้วยขวาง อย่างเป็นทางการ จากนั้นเป็นต้นมา สทท.จึงกำหนดให้วันดังกล่าว เป็นวันคล้ายวันสถาปนาสถานีฯ ต่อมาจึงเริ่มกลับมาออกอากาศ ข่าวภาคเช้า ข่าวภาคค่ำ รายการเพื่อการศึกษา และรายการประเภทอื่น ไปยังสถานีเครือข่ายส่วนภูมิภาค ตั้งแต่วันที่ 1 พฤศจิกายน พ.ศ. 2531 จนถึงปัจจุบัน อนึ่งก่อนหน้านั้น เมื่อวันอาทิตย์ที่ 28 มิถุนายน พ.ศ. 2524 เวลา 09:25 นาฬิกา สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี เสด็จพระราชดำเนินทรงเปิด อาคารที่ทำการ อ.ส.ม.ท. บนเนื้อที่ 14 ไร่ เลขที่ 63/1 ถนนพระรามที่ 9 เขตห้วยขวาง ซึ่งมีห้องส่งโทรทัศน์ขนาดใหญ่ที่สุด ในประเทศไทยขณะนั้น
สืบเนื่องจากเหตุการณ์พฤษภาทมิฬ ซึ่งเกิดขึ้นในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2535 ประชาชนทั่วไปเชื่อกันว่า มีการใช้อำนาจรัฐในขณะนั้น เพื่อบิดเบือนข้อมูลข่าวสารทางการเมือง โดยเฉพาะการชุมนุมขับไล่รัฐบาล พลเอก สุจินดา คราประยูร จึงทำให้ผู้ชมโทรทัศน์ของภาครัฐ ไม่สามารถรับรู้ความเป็นจริง เกี่ยวกับวิกฤตการณ์ทางการเมืองขณะนั้นได้ตามปกติ รัฐบาลหลังจากนั้นจึงมีดำริในการจัดตั้ง สถานีโทรทัศน์เสรี เพื่อนำเสนอข่าวสารและสาระความรู้ ไปสู่ประชาชนทั่วประเทศ ด้วยการเปิดโอกาสให้ภาคเอกชนเช่าสัมปทาน เพื่อให้มีความเป็นอิสระอย่างแท้จริง
โดยสำนักงานปลัดสำนักนายกรัฐมนตรี จัดสรรช่องสัญญาณที่ 26 ในย่านความถี่สูงยิ่ง เพื่อเปิดการประมูลสัมปทาน ให้เข้าดำเนินกิจการสถานีโทรทัศน์เสรี เมื่อปี พ.ศ. 2538 ซึ่งผู้ชนะได้แก่ กลุ่มบริษัทสยามทีวี แอนด์คอมมิวนิเคชั่นส์ จำกัด ที่มีธนาคารไทยพาณิชย์ จำกัด (มหาชน) เป็นองค์กรนำ จึงเข้าเป็นผู้ดำเนินโครงการสถานีโทรทัศน์เสรีดังกล่าว ซึ่งมีการก่อตั้งบริษัท สยาม อินโฟเทนเมนต์ จำกัดขึ้นใหม่ เพื่อให้เป็นนิติบุคคลผู้ดำเนินกิจการนี้ และร่วมลงนามในสัญญาสัมปทาน กับสำนักงานปลัดสำนักนายกรัฐมนตรี เมื่อวันที่ 3 กรกฎาคม ปีเดียวกัน โดยตั้งชื่อสถานีโทรทัศน์แห่งนี้ว่า สถานีโทรทัศน์ไอทีวี และเริ่มออกอากาศอย่างเป็นทางการ เมื่อวันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 2539 โดยวางนโยบายให้ความสำคัญ กับรายการข่าวและสถานการณ์ปัจจุบัน ทั้งนี้ กลุ่มสยามอินโฟเทนเมนต์ มอบหมายให้เครือเนชั่น ซึ่งเข้าร่วมถือหุ้นในสัดส่วนร้อยละ 10 เช่นเดียวกับนิติบุคคลผู้ถือหุ้นรายอื่น เป็นองค์กรหลักในการบริหารจัดรายการข่าว พร้อมทั้งส่งเทพชัย หย่อง มาดำรงตำแหน่ง บรรณาธิการข่าวไอทีวีคนแรก เพื่อฝึกอบรมผู้สื่อข่าวและผู้ประกาศข่าว ส่งผลให้ข่าวไอทีวีมีชื่อเสียงเป็นที่รู้จัก รวมถึงได้รับรางวัลมากมาย ตลอดระยะเวลา 11 ปีเศษของสถานีฯ
เป็นที่น่าสังเกตว่า นับแต่ช่วงเวลาก่อนหน้านี้ ผู้ชมให้ความสนใจรายการประเภทสนทนาเชิงข่าว (news talk) กระทั่งมีชื่อเสียงเป็นที่รู้จักในยุคดังกล่าว อาทิ สนทนาปัญหาบ้านเมือง ซึ่งเริ่มจัดขึ้นในราวปี พ.ศ. 2524 โดยกรมการทหารสื่อสารเป็นเจ้าของรายการ ออกอากาศทางสถานีวิทยุโทรทัศน์กองทัพบก ช่อง 5 และสถานีโทรทัศน์สีกองทัพบกช่อง 7, มองต่างมุม ซึ่งเริ่มจัดขึ้นในราวปี พ.ศ. 2532 โดยมูลนิธิสื่อสร้างสรรค์เป็นเจ้าของรายการ ดร.เจิมศักดิ์ ปิ่นทอง เป็นผู้ดำเนินรายการ และออกอากาศทางสถานีวิทยุโทรทัศน์แห่งประเทศไทย ช่อง 11, เนชั่นนิวส์ทอล์ก (เดิมจะให้ชื่อว่า "เฟซเดอะเนชั่น; Face the Nation" แต่เมื่อเริ่มออกอากาศจริง ก็เปลี่ยนเป็นชื่อดังกล่าว) ซึ่งเริ่มจัดขึ้นเมื่อวันที่ 4 มกราคม พ.ศ. 2536 โดยบริษัท แน็ทค่อน มีเดีย จำกัด ในเครือหนังสือพิมพ์เดอะเนชั่น (บริษัท เนชั่น บรอดแคสติ้ง คอร์ปอเรชั่น จำกัด (มหาชน) ในปัจจุบัน) เป็นเจ้าของรายการ สุทธิชัย หยุ่น เป็นผู้ดำเนินรายการ และออกอากาศทางสถานีโทรทัศน์ไทยทีวีสีช่อง 9 อ.ส.ม.ท., ตรงประเด็น ซึ่งเริ่มจัดขึ้นในราวปี พ.ศ. 2536 โดยสำนักข่าวไทยของ อ.ส.ม.ท. เป็นเจ้าของรายการ ถวัลย์ศักดิ์ สุขะวรรณ ผู้อำนวยการสำนักข่าวไทยขณะนั้น เป็นผู้ดำเนินรายการ และออกอากาศทางสถานีโทรทัศน์ไทยทีวีสีช่อง 9 อ.ส.ม.ท., กรองสถานการณ์ ซึ่งเริ่มจัดขึ้นในราวปี พ.ศ. 2536 โดยสำนักข่าวกรมประชาสัมพันธ์เป็นเจ้าของรายการ สมฤทธิ์ ลือชัย กับอดิศักดิ์ ศรีสม เป็นผู้ดำเนินรายการ และออกอากาศทางสถานีวิทยุโทรทัศน์แห่งประเทศไทย ช่อง 11 (แทนที่รายการมองต่างมุม) เป็นต้น
สถานีวิทยุโทรทัศน์กองทัพบก จัดตั้งสถานีโทรทัศน์ผ่านดาวเทียม ไทยทีวีโกลบอลเน็ตเวิร์ก ออกอากาศ 177 ประเทศทั่วโลก พ.ศ. 2547 ครม.สมัยพ.ต.ท. ทักษิณ ชินวัตร มีมติให้องค์การสื่อสารมวลชนแห่งประเทศไทย เปลี่ยนเป็น บริษัท อสมท จำกัด (มหาชน)
เมื่อปี พ.ศ. 2547 คณะอนุญาโตตุลาการ ลดอัตราสัมปทานแก่สถานีโทรทัศน์ไอทีวี ให้ชำระเป็นเงิน 230 ล้านบาทต่อปี พร้อมกับอนุญาตให้ไอทีวี แก้ไขสัดส่วนการออกอากาศ รายการสาระต่อรายการบันเทิง จากร้อยละ 70 ต่อ 30 เป็นร้อยละ 50 ต่อ 50 รวมถึงการปรับโครงสร้างภายใน บริษัท ไอทีวี จำกัด (มหาชน) ซึ่งเปลี่ยนชื่อจากสยามอินโฟเทนเมนต์ เมื่อปี พ.ศ. 2541 เพื่อให้ไอทีวีสามารถอยู่รอดทางธุรกิจได้
ทว่าศาลปกครองสูงสุด กลับวินิจฉัยให้เพิกถอนคำสั่ง ของคณะอนุญาโตตุลาการดังกล่าว ส่งผลให้บริษัท ไอทีวี จำกัด (มหาชน) ต้องจ่ายค่าสัมปทาน สำหรับเช่าสถานีโทรทัศน์ไอทีวี เป็นเงิน 1,000 ล้านบาทต่อปีตามเดิม และต้องปรับเพิ่มสัดส่วน ให้รายการข่าวและสาระ เป็นร้อยละ 70 ต่อรายการบันเทิง ร้อยละ 30 ตามเดิมด้วย นอกจากนี้ บริษัท ไอทีวี จำกัด (มหาชน) ยังต้องชำระค่าปรับ จากการเปลี่ยนแปลงผังรายการ ที่ไม่เป็นไปตามสัญญาสัมปทาน คิดเป็นร้อยละ 10 ของค่าสัมปทานแต่ละปี คิดเป็นรายวัน วันละ 100 ล้านบาท นับแต่เริ่มปรับผังรายการ เป็นระยะเวลา 2 ปี
อย่างไรก็ตาม บริษัท ไอทีวี จำกัด (มหาชน) ก็ไม่สามารถจ่ายค่าสัมปทาน และคำเสียหายดังกล่าว ให้กับสำนักงานปลัดสำนักนายกรัฐมนตรีได้ ในที่สุดเมื่อวันที่ 7 มีนาคม พ.ศ. 2550 มติคณะรัฐมนตรีสั่งให้ยกเลิกสัญญาสัมปทาน จัดตั้งสถานีโทรทัศน์เสรี ระหว่างสำนักงานปลัดสำนักนายกรัฐมนตรี กับบริษัท ไอทีวี จำกัด (มหาชน) พร้อมทั้งสั่งให้ยุติการออกอากาศ สถานีโทรทัศน์ไอทีวี เมื่อเวลา 24.00 น. วันเดียวกัน โดยมอบหมายให้กรมประชาสัมพันธ์ เข้ากำกับดูแลการออกอากาศ โดยให้ชื่อใหม่ว่า สถานีโทรทัศน์ทีไอทีวี
หลังจากพระราชบัญญัติ องค์การกระจายเสียงและแพร่ภาพสาธารณะแห่งประเทศไทย ลงประกาศในราชกิจจานุเบกษา และมีผลบังคับใช้ในวันที่ 5 มกราคม พ.ศ. 2551แล้ว สำนักงานปลัดสำนักนายกรัฐมนตรี ทำหนังสือถึงกรมประชาสัมพันธ์ ให้ดำเนินการตามพระราชบัญญัติดังกล่าว กรมประชาสัมพันธ์จึงออกหนังสือคำสั่งที่ 25/2551 เพื่อให้สถานีโทรทัศน์ทีไอทีวี ยุติการออกอากาศ ตั้งแต่เวลา 00.08 น. ของวันที่ 15 มกราคม พ.ศ. 2551 เพื่อให้องค์การกระจายเสียงและแพร่ภาพสาธารณะแห่งประเทศไทย ดำเนินการออกอากาศอย่างต่อเนื่อง ในวันเดียวกันที่มีการเปลี่ยนผ่านการออกอากาศของทางสถานีฯ ในชื่อสถานีโทรทัศน์ทีพีบีเอส ซึ่งเริ่มดำเนินงานอย่างเป็นทางการ เมื่อวันที่ 1 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2551 ซึ่งปัจจุบันเปลี่ยนชื่อเป็น สถานีโทรทัศน์ไทยพีบีเอส