上海卫视时期
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1998年6月，上海市机构编制委员会批复同意建立上海卫星电视中心。该机构为事业单位，经济上实行独立核算、自收自支，人员编制定为100名，级别定为相当于处级。[5]同年10月1日，上海卫视开播，频道全称“上海电视台卫星频道”，也是上海电视台的第三套节目，此为东方卫视的前身，该频道也是中国最晚一批开播的省级卫星频道。上海卫视开播也成为了中共上海市委和上海市人民政府当年文化实事之一。
频道开播初期以编播为主，汇总上海各电视台、各影视频道和上海各影视机构的优秀节目，播放“具有上海特色、代表上海影视水平的精品节目”。制播地点位于浦东东视大厦，设有“新上海精品电视”等7档以编为主的综艺类栏目和纪录片等。还辟有“财经新闻”、“卫视新闻”、“星期视点”等栏目[6][7]。
2000年4月，上海卫视并入上海电视台，成为上海电视台的一个中心，其体制和节目进行调整。上海电视台原海外中心的外语节目制作团队并入上海卫视，组建外语节目部；《英语午新闻》《天下财经》《中日之桥》等外语节目在上海卫视播出。同年8月，上海卫视全面改版，14个栏目全新亮相。
频道开播时，台标为透明银色白玉兰台标，右边标注透明综艺体“上海卫视”，字幅与台标相同大小。2002年，该频道改为上海电视台的第七套节目，并微调台标，台标字体进行了缩小。至更名为东方卫视前，台标颜色为灰色透明。
上海卫视同时还开设专门的国际版本（现东方卫视国际频道），并于2002年1月1日，上海卫视落地日本（后于2009年退出落地）。2003年1月16日，经原国家广播电影电视总局批准，上海电视台与电视广播（国际）有限公司签订了《上海电视台卫星频道落地澳大利亚的协议》，至此上海卫视国际版正式覆盖澳大利亚[8]。
上海卫视改版前，虽然全国覆盖率已列省级卫视的前10位，但因上海对待卫视的态度一度比较保守，曾对外设置壁垒，不让外省卫视落地上海，对内重视不够，投入不足，仅依靠播出其他频道节目，加上频道采取低成本运作，最终导致上海卫视收视率和影响力较低，在全国市场收视排名第13位，仅占全国1.5％的份额[9]。2002年，上海卫视广告收入仅为5600万元人民币[7]。
东方卫视时期
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2003年初，为了使东方卫视真正覆盖全国，上海市制定了“全面开放，对等落地，规范管理，市场运作”16字方针。2003年7月，“上海东方卫视传媒有限公司”注册成立，下设新闻中心、节目中心、营运中心、总编室等部门，频道实行公司化核算。此外，东方卫视更享有广告自主经营权，同时享有独立购买、制作、发行电视剧的权利，不再受SMG统一购买电视剧的限制[9]。
2003年10月23日，经国家广电总局批准，上海卫视正式更名为东方卫视，并进行频道改版[7]。频道改版后，推出了《看东方》、《城际连线》、《环球新闻站》、《直播上海》、《今日新观察》等节目[10]，同年12月31日还举行了《上海新天地新年倒计时晚会》现场直播[11]。
2005年底，上海文广集团开始对新闻、娱乐资源进行整合，原上视新闻综合频道、东视新闻娱乐频道和东方卫视的全部新闻资源合并组建SMG电视新闻中心（今SMG融媒体中心）。2006年元旦频道改版，其中《看东方》延长至150分钟，成为当时中国大陆最长的新闻直播节目；原《城际连线》和《环球新闻站》合并为《东方新闻》。同时推出了一系列综艺节目[12]。
2007年6月29日，《东方快报》停播，《看东方》时长恢复改版前的120分钟。[13]2007年7月11日起，东方卫视在时任市委书记习近平的要求下开始转播中央电视台《新闻联播》至今[14]。
2009年6月18日，频道再次改版。在改版前，俄罗斯歌手维塔斯与韦唯合作演唱了东方卫视台歌《风从东方来》（该歌曲原为上海东方电视台台歌）[15]。同年9月28日起，该频道实现高、标清同步播出[16]。
2010年上海世博会期间，东方卫视与SMG其他频道一起，成为其合作媒体，并推出了与世博会有关的特别节目（如《欢聚2010》）。
2011年1月1日，东方卫视进行改版，并启用了“梦想的力量、你我同在”的频道口号。除原有的九点档综艺节目外，东方卫视在晚间十点档开辟第二线综艺节目时段，新增《谁能百里挑一》《谁是大人物》《加油！老爸》《星厨大战》等多档新节目[17]。同年2月13日起推出周日体育系列节目，包括《东方体育周刊》、《五星足球》、《篮球风云》和《五星周末赛场》[18]。
2011年6月20日，东方卫视新闻演播室改造工程完工并投入使用。改造后的演播室面积约500平方米，以DLP大屏加PDP屏为背景，设演播区域6个，功能集全景类新闻、嘉宾访谈、实时连线报道等互动形式为一体。
2014年3月15日，原有东方卫视、娱乐频道、星尚频道、艺术人文频道、七彩戏剧频道、生活时尚频道合并组建成全新的“东方卫视中心”，原有频道版面、节目带，正式转入东方卫视中心的运营系统。同时东方卫视的重要节目会在同中心旗下地面频道的电视荧屏右上角角标进行宣传，角标镜面与东方卫视的一致[19]。同时取消与上视新闻综合频道并机直播的特别新闻报道。
2016～2019年，每逢F1中国大奖赛赛事期间，东方卫视都会与五星体育并机直播F1中国大奖赛的正赛环节，但与五星体育转播版对比，东方卫视不会转播赛后颁奖典礼及采访环节，且转播过程中东方卫视台标不会自行移动到右边，台标会遮住f1源信号的左侧排名表等信息。2024年，F1中国站回归赛历，但本场正赛东方卫视却未予转播，2025年F1中国站东方卫视仍未转播，正赛时段仍按原节目编排放送节目。
2017年10月1日，为贯彻落实《中华人民共和国国歌法》相关规定，东方卫视（国内版）会在国庆节、国际劳动节等重要的国家法定节日、纪念日期间上午10点整播放国歌，国歌片带与央视播放版本一致[20]。
2019年1月1日，东方卫视再次改版，在新闻、文化、综艺、影视方面进行革新。其中新闻播出量将从2018年的的4小时扩至5小时，同时在每周一至周四晚间9:30开设公益文化节目带，以及在每天17:50开设日播传统文化类节目《诗书画》[21]。
2022年1月1日，东方卫视再次改版，口号改为“梦想的力量，不负新时代”，包装镜面以4K制作，增加人文节目等。
2025年1月1日，东方卫视启动“2025东方卫视焕新计划”，以“更都市 更综合 更国际”为改版要点，推出以陆家嘴、外滩、武康大楼、元荡桥、世博文化公园双子山、临港双子塔、中共一大纪念馆等上海地标建筑为背景的全新频道视觉包装体系，以及“这里是上海，这里是东方卫视”的新频道口号，同时推出一系列新节目，其中包括英语新闻杂志节目《Shanghai Eye》以及三档纪录片播出时段。新闻节目亦启用全新片头，引入虚拟现实技术，同时启用新主播[22]。