2000年8月23日，中央电视台收到了国际奥委会的正式答复，授权中央电视台使用奥运五环标志。2000年9月悉尼奥运会前夕，中央电视台体育频道更名为奥运频道，全力准备奥运会的报道，之后在雅典、北京、伦敦、里约的奥运会期间出现。在赛事选择上以转播中国运动员参加的比赛为主，以射击、体操、乒乓球、羽毛球、田径、游泳为主项；辅以足球、篮球、排球、击剑等项目。2000年09月首次开播，北京奥运会期间是奥运频道出现时间最长的一次，2016年里约奥运会期间奥运频道首次出现高清信号。该频道将于2020年东京奥运会期间回归。
只是夏季奥运会，冬奥会不使用。
