天津电视台始建于1958年10月，1960年3月20日正式开播，是中国创建最早的四家电视台之一。地面信号覆盖天津市和北京、河北、山东等省市部分地区，可收视人口超过2000万人。开播当时由于电视节目紧缺，只是晚间播出，节目多为录制中央电视台（当时为北京电视台）节目为主。
20世纪80年代天津电视台的制作能力达到顶峰，曾制作众多电视剧及曲艺节目并多次获奖。在播出方面也增加了上午播出时段，每天播出一部电影，之后便播放动画片，12点播放《午间消息》，因为《午间消息》节目时间固定，所以在此之前播出的动画片几乎每天都是播了一半就被掐掉，新闻之后也不会继续播出。12点10分播出一集电视剧，然后录播中央电视台的《午间新闻》，即后上午的播出时间结束。
在电视节目片源稍显宽裕的当时，第二套节目（17频道）开播了，每天播放曲艺，评书和电视剧等节目，深受大家喜受。此后直至1998年底天津卫视开播之前天津电视台对电视节目播出时段未作过明显延长。
1991年10月1日，天津广播电视塔启用时，又开播了第三套节目（29频道），但后来不知道为什么29频道和17频道对调了台号，始终是一个迷。此时，自办3套节目，每周播出近300小时，日均制作节目超过10小时。 第一套节目（综合频道）在12频道播出，以新闻、专题、文艺、影视剧等节目为主，主要栏目有《天津新闻》《今晨相会》《今晚好时光》《月亮船》《我们同行》《中国天津》等。 第二套节目（综合频道）在29频道播出，以经济类节目为特色，主要栏目有《经济信息》《经济话题》《多彩剧场》《影视博览》《天视体坛》等。 第三套节目（文艺频道）在17频道播出，以戏曲等文艺节目为主，主要栏目有《荧屏与观众》《中华戏院》等。技术方面，采编播设备齐全，采用非线性编辑系统、广告插播系统、电脑动画制作系统。 有多套微波传送设备。将建立数字演播室、数字式复录编辑室、数字播出系统，并配备数字转播车。 1998年12月28日原17频道上卫星播出并更名天津卫视。以“展天津风采，创美好未来”为宗旨的“天津卫视”，从策划、筹备到实施整整经历了一年时间终于上星了。它的定位是“立足天津，面向三北，放眼全国，走向世界”；让世界更好地了解天津，让天津进一步走向世界。“天津卫视”的节目将通过新建的天津地球卫星站发送到亚洲二号卫星，同海内外的广大观众见面。如今已进入全国30省会城市及直辖市200多个地级市的有线网络，收视人口达6亿。
天津广播电视中专和天津广播电视大学曾利用17频道向天津播放过电中、电大等远程教育课程，后因1998年17频道上星改在29频道播出。2003年科教频道开播后该课程节目转至此频道播出，一段时间之后又改为占用天津有线电视网的中国教育电视台第二套节目播出。
2002年与有线电视台合并，但节目并未做出调整，天津台和有线台的工作仍然是分开进行的，直到一年后才稍微对工作部门和电视节目作出了整合。自从与有线电视台合并后，天津电视台改变了以往的计划经济政策，开始大量播出医疗药品广告，大量治疗各种疾病的药品和医院纷纷涌上了天津电视台的屏幕，使得当时的观众给天津电视台起了个外号叫“野药电视台”，此现象至今仍未改善。
2008年12月28日，天津电视台第10套节目——天津电视台国际频道正式开播。
2010年7月5日，天津卫视推出了高清频道，成为继北京、湖南等几家地方台推出高清频道后，加入该行列的新成员。此次高清频道将实行高普同播的模式。而作为信号接收方的电视观众，要欣赏到高清频道的节目，除了要有高清电视，还要更换高清机顶盒才能接收到高清信号。而对于高清频道的台标，天津电视台在播宣传科的王女士向记者透露，“天津卫视高清频道的台标版本的造型是一个蓝色的水滴里包含着一个金色的艺术字T，选择蓝色是代表天津作为沿海城市的地域特色。”
2011年1月1日，天津电视台第十一套节目“三佳购物频道”正式开播。这也标志着天津消费者所信赖的天津电视台“天天购物”节目的全面升级。
天津电视台现有员工1400人，17个专业频道（含付费频道），一个高清演播室、一部十六讯道高清数字转播车、9个标清演播室和全数字录音棚。
2011年12月1日起，天津电视台所有频道全部启用新台标，高清频道台标启用新台标。
2011年12月22日，为进一步深化天津市广播电视体制改革，市委、市政府同意撤销天津广播电视电影集团、天津人民广播电台、天津电视台，组建天津广播电视台；将原天津广播电视电影集团、天津人民广播电台、天津电视台中政策允许的可经营性资产剥离出来，组建天津广播电视传媒集团有限公司。天津广播电视台为市文化广播影视局实施行政管理的事业单位，实行党委领导下的台长负责制；天津广播电视传媒集团有限公司为市管国有企业，实行董事会领导下的总经理负责制。
