Giai đoạn 2006-2011 được xem là thời kỳ đỉnh cao của kênh khi VTC liên tục có bản quyền các giải đấu thể thao lớn như Asian Cup 2007 (có sự tham gia của đội tuyển Việt Nam), Olympic Bắc Kinh 2008, v.v. và đặc biệt là phát sóng độc quyền giải Ngoại hạng Anh trong 3 mùa giải liên tiếp từ 2007-2010, một phần là nhờ sự phát triển năng động của mình cũng như giá thành bản quyền rẻ. Đây cũng là kênh gây ra nhiều thương vụ sóng gió bản quyền các chương trình thể thao với VTV vào thời điểm đó. Nhưng từ khi VTV, VTVCab và K+ độc quyền các giải đấu thể thao lớn thì cũng là lúc VTC3 đã không thể lấy lại được đỉnh cao của mình như trước kia cho đến ngày nay.
Từ 19/1/2011, kênh VTC3 HD bắt đầu ra mắt khán giả với tiền thân là kênh VTC HD Thể thao. Trước thời điểm SEA Games 26 khai mạc, kênh được đổi tên thành VTC3 HD. Kênh từng phát sóng EPL từ 2011 - 2013 và đặc biệt là Euro 2012 và AFF Cup 2012. Từ ngày 29/4/2014, 2 kênh VTC3 và VTC3 HD phát sóng chung nội dung chứ không còn phát riêng như trước.
Nhân vật nổi tiếng của kênh là BLV Quang Huy, hiện đang là giám đốc kênh VTC3.
Từ giữa năm 2016 đến nay, VTC3 đã có sự thay đổi toàn diện về mặt nội dung. Ngoài việc dành phần lớn thời lượng phát sóng các chương trình thể thao, VTC3 còn phát sóng thêm một số chương trình có nội dung giải trí như Phim truyện, Phiêu lưu cùng Guliver, đồng thời cũng truyền hình trực tiếp các sự kiện thể thao, ca nhạc trong nước, v.v
