2004年3月29日，因音乐频道的开播，大部分音乐节目分流到CCTV-15首播（《中国音乐电视》2010年9月改到CCTV-15首播）。10月8日，频道正式改版播出。[7] 34档栏目被调整减至22档，覆盖综艺、娱乐、资讯、益智、访谈和评论等诸多栏目类型，还针对目标受众需求，对整体频道编排结构进行较大调整。在保留《周末喜相逢》、《挑战主持人》、《幕后》、《与您相约》、《综艺快报》、《国际艺苑》、《舞蹈世界》、《电视诗歌散文》、《演艺竞技场》、《新视听》、《艺术人生》、《曲苑杂坛》、《同一首歌》、《梦想剧场》、《神州大舞台》、《正大综艺》等栏目基础上，开设《快乐驿站》《星光大道》《联合对抗》《文化访谈录》《想挑战吗》《欢乐中国行》等6个栏目；12月28日，随着CCTV-12由原西部频道置换为社会与法频道，《魅力12》节目转入该频道播出。
2006年1月1日，频道改为全天24小时播出。在改为24小时播出后，根据观众的收看习惯安排播出《中国音乐电视》、《动物世界》、《午夜剧场》、《下午剧场》、《小品大赛集锦》、《欢乐今宵》和《艺术人生》等栏目；[8] 8月16日起，因中央电视台在晚间黄金时段全面启动“绿色广告标识”的审核工作，CCTV-3在晚间黄金时段屏幕右上角显示半透明状的“绿色广告标识”。
2008年5月12日-6月30日，因四川汶川地震影响，该频道按照广电总局的规定暂停娱乐节目，CCTV-3停播一系列文化娱乐节目，期间该综艺频道全天候24小时播出电视剧，白天时间以电视剧为主，晚间档则播出励志剧，另外还穿插播出抗震救灾歌曲《我们众志成城》、重播《爱的奉献——2008年抗震救灾大型捐助活动》等；[9] 8月11日-24日，该频道转播北京奥运会赛事，[10] 奥运期间台标移动至右上角；12月13日，现场专题演唱会节目《歌声飘过30年》开播，为《中国音乐电视》推出的合集。
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