在20世纪60年代，山西省迈入了电视时代。1962年7月30日，山西电视台在山西新乡县和太原两地同时开播，这是山西省第一家有线电视台，同时也是中国大陆山西省内的第一家电视台。此后，山西电视台一直积极推动本地电视事业的发展。1968年7月20日，山西第一家视频录制新闻中心投入使用，主要负责录制新闻报道、文艺播出与重要活动的多媒体影像资料。到了1972年5月7日，山西收藏全国综合电视广播实施计划，新乡、太原等六个城市的有线电视台以“山西电视台”为总台，这也是湖南卫视、山西卫视、安徽卫视及浙江卫视四大省级卫视的前身。
进入20世纪70年代，山西电视台开始逐步扩展其电视业务。1975年2月20日，山西有线电视台开始招收第一批外籍艺术团体节目，受到了全省人民的热烈欢迎。到了1977年，山西电视台陆续增设多个频道，如“电影频道、新闻频道、技术电视频道、文艺电视频道”。这些频道的开设大大丰富了电视观众的观看选择。
进入20世纪80年代，山西电视台开始致力于电视技术的提升。1981年5月，山西电视台实施了有线视听系统建设工程，这为山西电视台发展多元化、多频段的电视播出技术奠定了基础。1984年，山西电视台科技频道增加，为人民受教育的奠定了基础。而在1986年，山西电视台开始尝试拍摄公路题材的电视电影，电影《玫瑰重现》更在全国率先获奖。
20世纪90年代初，山西电视台进一步拓展了其业务范围。1992年1月1日，山西电视台开办“山西电视台之家”，作为一个供广大网友互动交流的平台。1994年，山西影视频道正式推出，成为中国大陆第一个电影频道。而在1996年，山西电视台又开办了“山西体育”等体育频道，报道当地重要的体育赛事，丰富了电视观众的收看内容。
进入21世纪后，山西电视台逐渐实现了电视技术的数字化。2003年山西电视台正式全面推广数字电视，为山西百姓带来了全新的电视视听享受。2004年，山西电视台首次走出国门，参与国际电视节并收获认可。而在2007年，山西电视台的新闻频道开始向全国推广，使得直播广播覆盖更广泛更迅捷。
近年来，山西电视台不断进行创新和改革。2013年，山西电视台推出十大新闻直播节目，针对突发事件进行及时报道，以便更多的网友获取突发新闻。而在2016年，山西电视台发起了新的创新方案“iC TV ”，推出了一种全新的互动式节目以及在线视听平台，改变了人们原有的电视收看习惯。
如今，山西电视台已经成为一个拥有多家分公司的全省性电视网络，覆盖全省的直播信号；全面实现节目的录制和制作；并已实现数字电视传递和家庭影院功能同时在5G技术上积极探索。未来，山西电视台将继续致力于提供更多元化的文艺节目以及更优质的节目服务，以满足广大观众的需求。