หน่วยงานการสื่อสารทางการศึกษาแห่งรัฐออนแทรีโอ (OECA) ก่อตั้งขึ้นในเดือนมิถุนายน ปี 1970 โดยบิล เดวิ ส รัฐมนตรีว่าการกระทรวงศึกษาธิการ ในขณะนั้น ในเวลานั้น OECA ทำหน้าที่ผลิตรายการสำหรับเด็กและรายการเพื่อการศึกษา ซึ่งออกอากาศทางสถานีโทรทัศน์เชิงพาณิชย์

สถานีโทรทัศน์ CBC ซึ่งทำหน้าที่แทน OECA ได้ยื่นขอและได้รับใบอนุญาตสำหรับสถานีโทรทัศน์ของกระทรวงในเมืองโทรอนโต CICA มีพันธกิจในการ "[ใช้] สื่ออิเล็กทรอนิกส์และสื่อที่เกี่ยวข้องเพื่อมอบโอกาสทางการศึกษาแก่ประชาชนทุกคนในออนแทรีโอ" ตัวอักษร "CA" ในรหัสเรียกขาน CICA มาจากตัวอักษรสองตัวสุดท้ายในคำย่อ ของ OECA CBC เป็นผู้ดำเนินการเครื่องส่งสัญญาณของ CICA ในขณะที่ OECA รับผิดชอบด้านการจัดรายการ OECA เข้ามาดำเนินการสถานีทั้งหมดอย่างอิสระจาก CBC เมื่อรัฐบาลประจำจังหวัดประกาศให้ OECA เป็นนิติบุคคลอิสระในคำสั่งคณะรัฐมนตรีปี 1973

CICA เริ่มออกอากาศเวลา 14.00 น. ^{[ 4 ]}ในวันที่ 27 กันยายน พ.ศ. 2513 ทาง ช่อง UHF 19 โดยใช้กำลังส่ง 423,000 วัตต์สำหรับวิดีโอและ 84,600 วัตต์สำหรับเสียง การออกอากาศครั้งแรกกินเวลานานกว่าสามชั่วโมงเล็กน้อย^{[ 4 ​​]}สตูดิโอของสถานีตั้งอยู่ที่ 1670 Bayview Avenue (อาคารสำนักงานห้าชั้นซึ่งยังคงตั้งอยู่) และเสาอากาศส่งสัญญาณยาว550 ฟุต (170 เมตร)ตั้งอยู่ที่ 354 Jarvis Street บนหอส่งสัญญาณ CBC ในปี พ.ศ. 2515 สถานีได้ย้ายการดำเนินงานไปยังสตูดิโอแห่งใหม่ที่ 2180 Yonge StreetในCanada Square Complexซึ่งยังคงตั้งอยู่ที่นั่นจนถึง ปัจจุบัน ^{[ 5 ]}ชื่อที่ออกอากาศของสถานีคือ "OECA" ซึ่งใช้ชื่อเดียวกับองค์กรแม่ แต่เริ่มใช้ชื่อทางการค้า "TVOntario" (และต่อมาเหลือเพียง TVO) ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2517 

เมื่อเครือข่ายโทรทัศน์ระดับโลกได้รับการอนุมัติในครั้งแรก มีข้อเสนอว่า OECA จะออกอากาศทั่วภาคใต้ของออนแทรีโอในช่วงเวลากลางวันโดยใช้เครื่องส่งสัญญาณ 6 เครื่องของ Global เนื่องจากรายการของ Global เองออกอากาศตั้งแต่ 17.00 น. ถึงเที่ยงคืนเท่านั้น^{[ 6 ]}อย่างไรก็ตาม เมื่อ Global เปิดตัวในปี 1974 ข้อเสนอนี้ไม่ได้ถูกนำไปใช้^{[ 7 ]}

ในช่วงครึ่งหลังของทศวรรษ 1970 TVO เริ่มเพิ่มเครื่องส่งสัญญาณถ่ายทอดซ้ำในชุมชนอื่นๆ ในรัฐออนแทรีโอ เครื่องส่งสัญญาณถ่ายทอดซ้ำเครื่องแรกคือ CICO (ปัจจุบันคือ CICO-24) เริ่มออกอากาศจากออตตาวาเมื่อวันที่ 25 ตุลาคม 1975

ข้อตกลงสำคัญครั้งแรกของ TVO กับสถานีโทรทัศน์ต่างประเทศคือกับNHK ของญี่ปุ่น ในปี 1982 ซึ่งนำไปสู่ข้อตกลงระยะยาวระหว่างสถานีโทรทัศน์ทั้งสอง ในปี 1989 พวกเขาได้ร่วมผลิตสารคดีชุดGlobal Familyซึ่งในปี 1994 มีมากกว่า 80 ตอน TVO ได้จัดจำหน่ายซีรีส์นี้ในกว่า 50 ประเทศ^{[ 4 ]}

ในปี 1987 TVOntario ได้เปิดตัวLa Chaîne françaiseซึ่งเป็นเครือข่ายโทรทัศน์สาธารณะภาษาฝรั่งเศส ซึ่งต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็น TFO ในปี 1995 รัฐบาลออนแทรีโอภายใต้การนำของไมค์ แฮร์ริสสัญญาว่าจะแปรรูป TVOntario แต่ก็ไม่ได้ดำเนินการตามแผนดังกล่าว เพียงแต่ได้ลดงบประมาณลงเท่านั้น

คาดว่าชาวออนแทรีโอประมาณ 2.4 ล้านคนดูทีวีโอในปี 1995 ^{[ 4 ]}

ตำแหน่งประธานและซีอีโอถูกแบ่งแยกในปี 2548 โดยปีเตอร์ โอไบรอัน โปรดิวเซอร์ภาพยนตร์ ได้รับแต่งตั้งเป็นประธาน และลิซ่า เดอ ไวลด์ดำรงตำแหน่งซีอีโอ เมื่อวันที่ 29 มิถุนายน 2549 กระทรวงศึกษาธิการประจำจังหวัดได้ประกาศการปรับปรุง TVO ครั้งใหญ่ โดยจะยกระดับความสามารถในการผลิตให้เป็นระบบดิจิทัลอย่างเต็มรูปแบบภายในปี 2552 (กระทรวงจะจัดสรรงบประมาณสำหรับเรื่องนี้) และ TFO จะแยกตัวออกไปเป็นองค์กรอิสระ^{[ 8 ]}

นอกจากนี้ ยังมีการประกาศการเปลี่ยนแปลงรายการในวันนั้นด้วย ได้แก่ การเพิ่มรายการเพื่อการศึกษาสำหรับเด็กรายสัปดาห์ใหม่ 13 ชั่วโมง รายการStudio 2ถูกแทนที่ด้วยรายการ The Agendaและ รายการ More to LifeและVoxถูกยกเลิก^{[ 9 ]}การเปลี่ยนไปใช้ระบบดิจิทัลแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงครั้ง สำคัญ หนังสือพิมพ์ The Globe and Mailอ้างคำพูดของ Lisa de Wilde ซีอีโอของ TVO ว่า "แม้ว่าโทรทัศน์จะยังคงเป็นสื่อที่สำคัญสำหรับ TVO แต่ยุคที่เรานิยามตัวเองว่าเป็นเพียงผู้แพร่ภาพกระจายเสียงนั้นได้ผ่านพ้นไปแล้ว" ^{[ 10 ]}

ในปี พ.ศ. 2545 ศูนย์การเรียนรู้อิสระซึ่งรับผิดชอบการศึกษาทางไกลในระดับประถมศึกษาและมัธยมศึกษา รวมถึง การทดสอบ GEDได้ถูกโอนจากกระทรวงศึกษาธิการไปยัง TVO ^{[ 11 ]}

• ปีเตอร์ โอไบรอัน (2005–2018)
• คริส เดย์ (2020–ปัจจุบัน) ^{[ 12 ]}

• ลิซ่า เดอ ไวลด์ (2005–2019)
• เจฟฟรีย์ ออร์ริดจ์ (30 พฤศจิกายน 2020 — ปัจจุบัน) ^{[ 13 ]}

ก่อนหน้านี้ในประวัติศาสตร์ของ TVO รายการละครทุกรายการจะต้องมีเนื้อหาด้านการศึกษาอยู่ด้วย ดังนั้นจึงมีการจ้างนักแสดง นักข่าว หรือนักเขียนมาให้ความเห็นประกอบรายการที่ออกอากาศทาง TVO เพื่อให้รายการเหล่านั้นอยู่ในบริบททางการศึกษา ตัวอย่างเช่น รายการTom Grattan's Warจะมีช่วงที่Andrea Martin เป็นผู้ดำเนิน รายการ โดยใช้ฉากจากซีรีส์มาพูดคุยเกี่ยวกับเทคนิคการสร้างภาพยนตร์ ส่วนรายการThe Prisonerจะมีนักข่าวWarner Troyer เป็นผู้ดำเนิน รายการ โดยช่วงของเขาจะมีการสัมภาษณ์นักแสดงและพูดคุยเกี่ยวกับประเด็นทางจิตวิทยา ปรัชญา หรือสังคมวิทยาต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับซีรีส์^{[ 15 ]}ในทำนองเดียวกัน รายการ Doctor Whoจะมีนักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์Judith Merril เป็นผู้ดำเนิน รายการ โดยเธอจะพูดคุยเกี่ยวกับแต่ละตอนในแต่ละสัปดาห์เพื่อสำรวจประเด็นต่างๆ ในวิทยาศาสตร์และนิยายวิทยาศาสตร์รายการ Saturday Night at the Moviesยังคงใช้รูปแบบนี้ต่อไปอีกนานหลังจากที่ข้อกำหนดดังกล่าวถูกยกเลิกไป เนื่องจากความนิยมของพิธีกรอย่างElwy Yost

ในเดือนสิงหาคม 2553 TVO เริ่มออกอากาศในระบบความคมชัดสูงผ่านสัญญาณ HD ที่ส่งตรงไปยังเคเบิล TVO เริ่มออกอากาศระบบ HD ทางอากาศในเดือนสิงหาคม 2554 เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของ CRTC ยกเว้นเมืองเบลวิลล์ แชทแธม และโคลีน สถานีส่งสัญญาณของ TVO ตั้งอยู่ในพื้นที่ที่ต้องเปลี่ยนระบบการออกอากาศ ปัจจุบันสถานีส่งสัญญาณดิจิทัลบางแห่งยังไม่ได้ออกอากาศในระบบความคมชัดสูง

สถานีส่งสัญญาณ Belleville, Chatham และ Cloyne ถูกแปลงเป็นระบบดิจิทัลบนความถี่ใหม่ (แต่ไม่มีความคมชัดสูง คู่มือรายการในช่อง หรือคุณสมบัติเฉพาะของ DTV อื่นๆ) เนื่องจากช่อง 52 ถึง 69 ถูกจัดสรรใหม่เพื่อวัตถุประสงค์ในการสื่อสารไร้สาย การแปลงสถานีส่งสัญญาณเหล่านี้เกิดขึ้นก่อนที่ TVO จะประกาศปิดเครือข่ายสถานีส่งสัญญาณอนาล็อกนอกตลาดบังคับ

เมื่อ วันที่ 25 มกราคม 2017 TVO ประกาศว่าจะปิดเครื่องส่งสัญญาณ 8 ใน 9 เครื่องที่เหลืออยู่ (เพียง5 ปีครึ่งหลังจากเปลี่ยนระบบเป็นดิจิทัล) เหลือเพียง CICA-DT ที่หอ CN Tower ในโตรอน โต เท่านั้น ที่ยังคงเปิดให้บริการเพื่อรักษาสิทธิ์การใช้งานในปัจจุบัน^{[ 19 ]} Lisa de Wilde ซีอีโอประกาศว่าการปิดเครื่องส่งสัญญาณจะช่วยประหยัดเงินให้กับสถานีโทรทัศน์ได้ประมาณ 1 ล้านดอลลาร์ต่อปี แต่ก็จะทำให้พนักงานซ่อมบำรุงเครื่องส่งสัญญาณ 7 คนต้องตกงาน^{[ 20 ]}ผู้ที่วิพากษ์วิจารณ์การตัดสินใจนี้ รวมถึงกลุ่มFriends of Canadian Broadcastingกล่าวว่าการเปลี่ยนแปลงนี้จะส่งผลกระทบต่อผู้ที่ไม่มีทางเลือกอื่นในการเข้าถึงเนื้อหา^{[ 21 ]}

TVO ได้ยื่นคำร้องอย่างเป็นทางการต่อ CRTC เมื่อวันที่ 25 มกราคม 2560 เพื่อถอดเครื่องส่งสัญญาณทั้ง 8 เครื่องที่อยู่นอกเมืองโทรอนโตออกจากการให้บริการ^{[ 22 ]}

เพื่อตอบสนองต่อข้อเสนอแนะจากเมืองต่างๆ ที่ได้รับผลกระทบจากการปิดระบบตามแผน รวมถึงผู้บริจาคของ TVO และกลุ่มอื่นๆ TVO จึงกลับคำตัดสินที่จะปิดเครื่องส่งสัญญาณเมื่อวันที่ 17 กุมภาพันธ์ 2560 ^{[ 23 ]}ตามที่ TVO ระบุ รัฐบาลออนแทรีโอตกลงที่จะเพิ่มเงินทุนประจำปีของ TVO อีก 1 ล้านดอลลาร์เพื่อชดเชยจำนวนเงินที่จะประหยัดได้จากการปิดเครื่องส่งสัญญาณ^{[ 24 ]}เมื่อวันที่ 1 มีนาคม 2560 TVO ได้ถอนคำขอของ CRTC อย่างเป็นทางการเพื่อลบเครื่องส่งสัญญาณซ้ำทั้ง 8 เครื่องออกจากใบอนุญาต

ในเดือนเมษายน 2017 ISED กำหนดให้ TVO ย้ายเครื่องส่งสัญญาณดิจิทัลใหม่ที่ให้บริการใน Belleville, Chatham, Cloyne, Kitchener และ Windsor ออกจาก ย่านความถี่ 600 MHz ระหว่างปี 2019 ถึง 2020 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของแพ็กคลื่นความถี่ที่เกี่ยวข้อง

เมื่อวันที่ 17 เมษายน 2563 CRTC ได้อนุญาตให้ TVO ลดกำลังส่งสัญญาณที่มีประสิทธิภาพสูงสุด (ERP) ของเครื่องส่งสัญญาณ Chatham จาก 2,250 วัตต์ เหลือ 1,000 วัตต์ แม้ว่าการทำเช่นนี้จะลดการเข้าถึงการออกอากาศทางอากาศสำหรับผู้ชมในพื้นที่ Chatham แต่ CRTC ก็อนุมัติคำขอของ TVO เพื่อให้สามารถ "ลดต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงช่องสัญญาณที่จำเป็นโดยการใช้เสาอากาศที่มีอยู่แล้ว" ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ การจัดสรรคลื่นความถี่ 600 MHz ใหม่ของแคนาดา TVO ประกาศว่าจะทำการเปลี่ยนแปลงในวันที่ 1 พฤษภาคม 2563 ^{[ 25 ]} TVO ลด ERP ของเครื่องส่งสัญญาณซ้ำอื่นๆ ที่จำเป็นต้องย้ายออกจาก ย่านความถี่ 600 MHz ในทำนองเดียวกัน

เมื่อวันที่ 31 กรกฎาคม 2555 TVO ได้ปิดเครื่องส่งสัญญาณอนาล็อกที่เหลือทั้งหมด 114 เครื่อง (14 เครื่องกำลังส่งเต็ม และ 100 เครื่องกำลังส่งต่ำ) อย่างถาวรโดยไม่แปลงเป็นระบบดิจิทัล ซึ่งเครื่องส่งสัญญาณเหล่านี้อยู่ในพื้นที่ของออนแทรีโอที่ไม่ถือว่าเป็น "ตลาดบังคับ" สำหรับการแปลงเป็นระบบดิจิทัลโดย CRTC ^{[ 26 ]}ในหลายกรณี ผู้แพร่ภาพกระจายเสียงของ TVO ดำเนินการจากสถานที่ตั้งเครื่องส่งสัญญาณที่เป็นของ CBC และถูกปิดตัวลงพร้อมกับเครื่องส่งสัญญาณอนาล็อกของ CBC ในกรณีที่ TVO เป็นเจ้าของสถานที่ตั้งนั้น TVO ได้ให้ทางเลือกแก่ชุมชนท้องถิ่นในการเป็นเจ้าของหอส่งสัญญาณและเครื่องส่งสัญญาณ^{[ 27 ]}