La rédaction en chef de ce premier journal quotidien consacré aux sports est confiée à Jacques Ségui, grand reporter et ancien correspondant aux États-Unis de la chaîne publique Antenne 2[2].
Initialement, une jeune rédaction indépendante des services des sports de France 2 et France 3 est déléguée pour la production et l'édition du programme[2].
De septembre 1993 à , l'émission est diffusée à 20 h 35 du lundi au dimanche[3], puis à 20 h 10 de à [3]. À partir de , elle est programmée, selon les jours, entre 20 h 25 et 20 h 30[3], avant d'être de nouveau avancée de 20 h 10 à 20 h 15 jusqu'au .
À partir du , Tout le sport est diffusée de 20 h 0 à 20 h 5 et une seconde partie (parfois appelée Tout le sport 2 ou TLS 2) est programmée, d'abord de 22 h 55 à 23 h 0 (jusqu'au ), puis aux alentours de minuit à partir du [4]. L'émission est toujours diffusée du lundi au dimanche. À partir du , la deuxième émission du dimanche soir commence à 23 h 45 et dure 10 à 15 minutes de plus pour proposer ainsi des analyses complètes[5].
En octobre 2013, le programme fête ses vingt ans après plus de 7 400 émissions et 1 000 heures d'antenne[1]. Pour l'occasion, d'anciennes images sont quotidiennement rediffusées, et Henri Sannier accueille d'anciens présentateurs, comme Nelson Monfort.
À partir du , l'émission ne débute plus à 20 heures mais à 20 h 45, laissant sa case au zapping Vu[6].
Le , à l'occasion de la journée olympique, France 3 retransmet à 20 h 5 une édition spéciale de 50 minutes, « TLS - Génération 2024 », présentée par Laurent Luyat et Alexandre Boyon en direct de la place de la Concorde à Paris et en présence de nombreux athlètes et de personnalités de France Télévisions[8].
Dès la rentrée de , l'émission n'est plus programmée le dimanche soir. Elle laisse sa place à Stade 2[9], désormais diffusée sur France 3 de 20 h 5 à 21 h 0. L'émission est toujours animée par Fabien Lévêque du lundi au jeudi tandis que Matthieu Lartot, à la tête de Stade 2, la présente le week-end (vendredi et samedi) jusqu'en 2021.
En 2020, l'émission n'est plus diffusée à partir du en raison de la pandémie de Covid-19 qui suspend les compétitions sportives et contraint la rédaction des sports à suivre les dispositions de confinement prises par le gouvernement[10]. Tout le sport est alors remplacé par le jeu Jouons à la maison présenté avec Alex Goude. Elle revient sur l'antenne de France 3 presque 5 mois plus tard à partir du .
À partir du 24 juillet 2023, l'émission est dorénavant diffusée du lundi au samedi à 20 h 00 et allongée à 16 minutes[11].
Le programme télévisé est ensuite présenté par Henri Sannier du lundi au jeudi du [3] au [12]. D'une durée de 20 ans, le passage d'Henri Sannier a marqué l’émission. Au début des années 2000, Laurent Luyat est également aux commandes du programme, puis Jean-François Laville et Pierre-Henry Brandet jusqu'en 2011. Du vendredi au dimanche, c'est Claire Vocquier-Ficot et Haron Tanzit[13] qui s'occupent en alternance de la présentation du magazine sportif de 2012 à 2017. Lors de leurs congés ou absences, c'est David Sandona qui les remplace.
À partir du , Thomas Thouroude présente Tout le sport du lundi au jeudi tandis que Céline Géraud s'occupe des émissions durant le week-end. C'est David Sandona, Haron Tanzit ou encore Flore Maréchal qui remplacent les deux présentateurs lors de leurs congés ou absences[14].
Le , dans une interview accordée au journal L'Équipe, Thomas Thouroude affirme qu'il « n'est pas sûr de continuer de présenter Tout le sport la saison prochaine », critiquant la direction des sports de France Télévisions. Selon lui la direction de France Télévisions « manque de considérations envers son émission »[15]. Il déclare qu'il « serait heureux de retourner sur Canal+ ». À la suite de ses déclarations, il est écarté provisoirement de la présentation de Tout le sport par France 3. Céline Géraud en assure l'intérim[15]. Le , France Télévisions annonce que Thomas Thouroude quitte la rédaction des sports de France Télévisions dès ce jour. Céline Géraud devient l'animatrice titulaire en semaine[16]. En , Clémentine Sarlat est choisie pour présenter l'émission du vendredi au dimanche[17]. Plusieurs journalistes de la rédaction des sports remplacent alors les présentatrices lors de leurs absences dont Flore Maréchal, Marianne Théoleyre, Lionel Chamoulaud, Kader Boudaoud, Fabien Lévêque ou David Sandona.
À la suite des départs de Céline Géraud et de Clémentine Sarlat de France Télévisions en 2018, Tout le sport est présenté par Fabien Lévêque en semaine et Flore Maréchal, en provenance de France Info et qui a déjà animé l’émission, le week-end[18]. À partir de , Matthieu Lartot présente l'émission le week-end (vendredi et samedi). David Sandona continue d'assurer le remplacement en semaine tandis que Laurent Luyat devient le joker de Matthieu Lartot lors de ces vacances ou lorsque celui-ci couvre les matches de rugby à XV. Durant les vacances scolaires c'est David Sandona ou Claire Vocquier-Ficot ou Stéphane Lippert qui présente l'émission.
À partir de septembre 2021, l'émission est présentée en alternance par Cécile Grès, Marie Mamère, Claire Vocquier-Ficot et Inès Lagdiri-Nastasi les vendredis et samedis[19],[20]. Fabien Lévêque reste à la présentation de TLS du lundi au jeudi[21].