Na Europejskiej Konferencji Radiofonii i Telewizji w Sztokholmie w 1952 r., która była odpowiedzialna za koordynację fal częstotliwości w Europie, NRD, która w tamtym czasie nie była uznawana politycznie przez większość państw, zostały przyznane jedynie dwa zakresy częstotliwości telewizyjnych. W tych okolicznościach nie można było wyposażyć dzielnicy Berlina w kilka mniejszych nadajników bez powodowania nakładania się na siebie pasm, a tym samym powstawania zakłóceń i przerw w odbiorze telewizji. W celu uzyskania pewnego i pełnego pokrycia zasięgiem, wymagany był nadajnik o dużej mocy i najwyższej możliwej lokalizacji. W latach pięćdziesiątych XX wieku jedynie bardzo słabe nadajniki pomocnicze publicznej stacji telewizyjnej NRD (Deutscher Fernsehfunk) realizowały swoje zadania w Berlinie.

Już w 1952 roku niemiecka poczta NRD (Deutsche Post) zaczęła planować budowę wieży telewizyjnej dla Berlina. Początkowo planowano budowę na terenie południowo-wschodniej części Berlina. Projekt został jednak przerwany po rozpoczęciu robót budowlanych, ponieważ ustalono, że teren oddalony jest zaledwie o 8 kilometrów od portu lotniczego Berlin-Schönefeld oraz że wieża, ze względu na jej wysokość na granicy strefy podejścia, zagrażała operacjom lotniczym. Po niepowodzeniu różnych rozwiązań kompromisowych, w 1956 r. zakończono budowę. W kolejnych latach szukano alternatywnych rozwiązań i dyskutowano o kilku miejscach, w tym lokalizacji w Berlin Friedrichshain, ale plany te padły również ofiarą działań oszczędnościowych, które wynikały z wysokich kosztów budowy muru berlińskiego.

W ciągu najbliższych kilku lat przeprowadzono dalsze poszukiwania lokalizacji. Oprócz funkcjonalnego celu, jakim jest optymalny zasięg nadawczy, coraz ważniejsza stawała się rola wieży jako nowego punktu orientacyjnego w Berlinie. Z tego powodu w 1964 r. niemiecki rząd zażądał centralnej lokalizacji wieży, który to postulat został zatwierdzony przez kierownictwo SED. Ostatecznie decyzja o lokalizacji firmy miała charakter polityczny.

W planowaniu i realizacji wieży uczestniczyli różni architekci, w tym Hermann Henselmann i Jörg Streitparth w fazie planowania wstępnego, Fritz Dieter, Günter Franke i Werner Ahrendt w fazie planowania w latach 1965-69 oraz Walter Herzog, Gerhard Kosel i Herbert Aust.

Prace przy fundamentach rozpoczęły się 4 sierpnia 1965 roku, a zakończyły się pod koniec 1969 roku. Betonowanie podstawy wieży rozpoczęto 15 marca 1966 roku. Kontynuacja postępowała w szybkim tempie, dzięki czemu 4 października 1966 r. przekroczono 100-metrowy próg. Ostateczną wysokość podstawy wieży osiągnięto 16 czerwca 1967 roku. Łącznie do wykonania podstawy o 248.78 metrów wysokości wykorzystano 8.000 metrów sześciennych betonu ważących 26.000 ton.

Równolegle do budowy podstawy trwały prace przygotowawcze do budowy kuli wieży. Grupa robocza VEB Ipro opracowała procedurę montażu kuli na stopie żelbetowej, przy czym kulę można było zmontować na podłożu, podzieloną na 120 segmentów. W tym celu w kwietniu 1967 r. na placu budowy między kościołem Marienkirche a Czerwonym Ratuszem wzniesiono 35-metrową replikę stopy, na której wstępnie zmontowano segmenty sferyczne. Prace te trwały do listopada 1967 roku. W międzyczasie koszty budowy wzrosły z szacowanej kwoty 33 mln marek do 95 mln marek, głównie z uwagi na komponenty i materiały, opłacane dewizami, z czego część pochodziła z importu z Niemiec Zachodnich. W lutym 1968 r. rozpoczął się montaż kuli na podstawie. Ostatni segment kuli został ostatecznie zamontowany w dniu 7 października 1968 r. Wieża otrzymała również wierzchołek i rusztowanie antenowe nad kulą, dzięki czemu w następnym roku można było wykonać prace wykończeniowe.

Na początku 1969 r. do wnętrza kuli wieży dostała się woda, powodując znaczne uszkodzenia; kula musiała zostać ponownie uszczelniona. Do 3 października 1969 r. wykończono wnętrze i ukończono pawilon wejściowy. Po 53 miesiącach budowy wieża została ukończona, pomimo wszystkich przeciwności, w „rekordowym” czasie. Ostateczny koszt wyniósł 132 milionów marek.

Budynek, oficjalnie nazywany wieżą TV i VHF Berlin, był w październiku 1969 roku drugą co do wysokości wieżą telewizyjną na świecie. Jedyną wyższą wieżą była wieża telewizyjna Ostankino w Moskwie. W tym samym czasie, po wieży w Moskwie i Empire State Building w Nowym Jorku, był to trzeci co do wysokości wolnostojący budynek w tamtych czasach.

W dniu 3 października 1969 Walter Ulbricht wraz z żoną Lotte i delegacją wysokich rangą towarzyszy, w tym Güntera Mittag, Herberta Warnke, Paula Verner, Rudolpha Schulze, Ericha Honeckera, Wernera Lamberza i Ericha Mielke, dokonali uroczystego otwarcia wieży telewizyjnej i zainicjowali nadawanie programu drugiego programu państwowej telewizji NRD, DFF 2. Oznaczało to początek nadawania telewizji kolorowej w NRD na dwóch kanałach. Dla publiczności wieża jest dostępna od 7 października 1969 roku, tj. od Dnia Republiki.

Od 16 lutego 1970 r. z wieży nadawano pięć programów radiowych w zakresie częstotliwości FM, a następnie od 4 kwietnia 1970 r. pierwszy program telewizyjny. Na początku 1972 r. ukończono dwa wciąż jeszcze brakujące pawilony wystawiennicze: Centrum Informacji Berlińskiej, kino i zaplecze gastronomiczne. Łącznie restauracje mogły pomieścić około 1000 gości. Po utworzeniu w 1975 roku podstawy prawnej ochrony zabytków, berlińska wieża telewizyjna otrzymała ten status w 1979 roku. Po upadku NRD, Republika Federalna Niemiec uznała zabytkowy charakter budynku.

Po zjednoczeniu Niemiec w 1990 roku słychać było głosy nawołujące do rozbiórki wieży. Republika Federalna Niemiec postanowiła zachować budynek. Deutsche Telekom, jako nowy operator, zainwestował ostatecznie ponad 50 mln DM w modernizację nadajników, przeprowadzono również szereg remontów w samym budynku. Między innymi, istniejąca antena od 327 metra w górę otrzymała nową, mocniejszą końcówkę. W rezultacie wieża została latem 1997 roku podniesiona z 365 metrów do 368 metrów.

Wieża telewizyjna jest jednym z budynków w Berlinie, które przez kilka dni w roku są artystycznie podświetlane przez specjalną instalację oświetleniową w ramach odbywającego się począwszy od października 2004 roku Festiwalu Świateł. Z okazji Mistrzostw Świata w piłce nożnej w 2006 roku, w ramach kampanii reklamowej operatora Telekom, wieża nabrała kształtu piłki nożnej w kolorze magenta.