中国中央电视台体育频道（频道呼号：CCTV-5 体育）是中国中央电视台拥有的一条以普通话广播为主的体育频道，该频道为中国中央电视台开播最早、现在规模最大、拥有世界众多顶级赛事中国大陆地区独家报道权的专业体育频道，于1994年3月1日试播、1995年1月1日正式开播，通过中星6B、鑫诺3号卫星覆盖全国，卫星信号加密播出。全天24小时播出，在中央电视台体育赛事频道开播以前一直是唯一一个覆盖全中国大陆的专业体育频道。
本段时间均以二十四小时制东八区时间（UTC+8）为准。
1995年1月1日，该频道正式开播，通过亚洲2号卫星覆盖全国，以及中央广播电视塔覆盖北京及周边地区。
2004年5月10日，该频道在中央广播电视塔发射的模拟信号停播。
2004年葡萄牙欧洲杯期间，该频道推出由张斌主持的赛事杂志类节目《豪门盛宴》，从此开始，每逢世界杯与欧洲国家杯，该频道均会安排此节目作为赛事直播的垫场预热。
2005年9月5日，该频道改为24小时播出。
从2008年北京奥运会开始，该频道台标不再只是出现在左上端，而是根据转播的具体情况，将台标移动到右上端。如比分牌放在荧幕左上方，以前CCTV-5的台标会遮挡住比分牌，而之后会移动到右上方。这样的安排，同样适合于其他频道在直播体育比赛时，如CCTV-1、CCTV-2等频道。
2011年1月1日，央视频道正式调整而更换频道标志，其中原有的该频道标志变得更清晰且在下方加上“体育”二字，原有的频道标志继续作为宣传标使用。
2012年5月16日，体育频道首先搬入新台址，并承担伦敦奥运会的转播工作。
2012年9月28日，该频道进行高清和标清同步播出。
2014年1月15日0时7分28秒，该频道的标清版本的16:9节目播出方式由上下加黑边（Letterbox）方式显示16:9画面改为将16:9播出素材横向压缩成4:3，但是台标还是原先的4:3比例，导致用画面比例为16:9的设备收看该频道标清版时节目没有变形，但台标横向拉伸变形，直到2015年4月1日台标调整才得以解决。
2015年8月，该频道获新英体育授权直播2015-16赛季英超联赛的中国大陆区免费场次，这也是英超时隔12年再次回到全国性的卫星频道，但央视同时亦失去当季西甲联赛的版权。
2017年8月27日，CCTV-5、5+在天津全运会赛事期间的赛事片头（包括《体育新闻》等栏目）出现单线CCTV标识。
2018年初，CCTV-5再次更换包装和频道ID，使用“新址台标+SPORTS”为概念宣传徽标，同时改版包装和节目角标。旗下的CCTV-5+和风云足球频道也一同改版统一换装。
2019年9月底，央视体育旗下频道（CCTV-5、5+、风云足球、高尔夫·网球）再度更换包装和频道ID，不再使用单线“CCTV.”宣传徽标，改回现行双线台标。
2019年12月17日起，“中央广播电视总台央视体育频道”落地澳门，观众可通过重新搜台于基本电视频道第79台免费收看。
广电总局禁止除央视以外的所有电视台，直接购买奥运会、亚运会和世界杯及其预选赛的转播权。在夏季奥运赛事期间，台标和呼号会作相应更改，频道会改名为“奥运频道”，台标则改成台标中的字母“CCTV”下加挂奥运五环标志（2000年开始使用，初期为1998年6月1日启用的单线透明“CCTV”下加“奥运五环”的台标，2001年换为双线“CCTV”台标后改为使用双线“CCTV”下加“奥运五环”的台标）。从2018年起，逢冬季奥运赛事期间，亦会更换为“奥运频道”台标（在此之前的冬奥会期间仅宣传片花使用）。
在奥运频道台标期间，按照奥林匹克宪章规定，奥运五环标志不得用于商业用途，因此广告期间奥运五环台标会消失，直至节目继续时恢复台标显示。其次为了记分牌不被遮盖，奥运期间台标放置到右上方，待奥运结束后台标恢复左上方几天后恢复CCTV5台标。
与央视其它免费频道一样，CCTV-5会在北京时间每天早上6:00前后播放中华人民共和国国歌。2012年至2018年期间，该频道播出的国歌画面与其它频道播出的画面不同，同步播出的画面为中国运动员在奥运会上夺取金牌的场面；现与央视其它频道一样，使用统一的国歌MV。
2008年11月开始，CCTV-5中止转播中超联赛，体育新闻节目中也不再出现任何中国足球联赛相关报道；中国俱乐部以及中国国家足球队参加的国际赛事随后也遭到封杀。据《新快报》援引央视内部人士的话称，由于中国足球频出乱象，触怒了上级领导，导致央视做出封杀决定。央视对中国足球的封杀直至2010年初才告解除。
2018年下半年，随着苏宁体育获得德甲、意甲及欧冠在中国大陆地区的独家版权，央视也失去了上述赛事的转播权。欧洲五大联赛中，央视只能直播英超的免费场次以及关注度相对较低的法甲赛事。上述赛事版权的失去也使得CCTV-5部分节目受到影响。如国际足球专题节目《天下足球》几乎变成“英法足球”甚至“法甲精华”，欧冠专题节目《冠军欧洲》更是一度停播，体育新闻类节目中也长期不见相关报道。最终，经过与苏宁方面的协商，央视重新获得了欧冠和意甲的转播权。
2019-20赛季起，苏宁体育取代新英体育成为英超在中国大陆的持权转播商，央视获得了部分免费场次的转播权（每轮两场网络转播+两场电视网络同播）；本赛季起，央视对欧冠小组赛的直播也采取了与英超类似的模式，每个比赛日采取两场网络转播+两场电视网络同播的模式。
另外，尽管央视拥有NBA和CBA在中国大陆地区的播映权，但仅限于电视平台（中国大陆互联网版权归腾讯所有），故央视网的CCTV-5会在直播时间段屏蔽图像，仅保留现场解说声音；或是打出“由于节目变更，暂不提供该时段内容”字样，完全屏蔽该时段节目。一些提供CCTV-5直播的第三方APP也会在赛事期间临时下架CCTV-5。2019-20赛季，因涉港言论争议事件，CCTV-5中止了NBA的转播。
