Barselona turi ilgą sporto tradiciją ir surengė labai sėkmingas 1992 m. Vasaros olimpines žaidynes, taip pat keletą rungtynių 1982 m. FIFA pasaulio futbolo čempionate (duose stadionuose). Čia taip pat vyko Europos čempionų lygos (1989, 1999 m.), Europos taurės nugalėtojų taurės (1972, 1982 m.), UEFA taurės (1988 m.), Europos superpokalo (1979, 1982, 1989, 1992, 1997 m.), Tarpmiestų mugės (1958, 1960, 1962, 1964 m.), Eurobasket (1973, 1997 m.), Euroligos (1969, 1998, 2003, 2011 m.), Pasaulio puodelis (2011 m.), 2003 m. Eurohockey tautų čempionatas ir 1951 m., 1954 m., 1957 m., 1979 m. Europos rolyrių hokejo čempionatas, 1955 m. Viduržemio jūros jūros regiono žaidynės, 1958 m. Europos džudo čempionatai, 1964 m. UEFA Euro (Europos taurė), 1970 m. Europos vandens polo čempionatas, 1970 m. Europos vandens sporto čempionatas, 1971 m. Vyro hokejo pasaulio taurė, 1973 m. UCI kelio pasaulio čempionatas, 1976 m. Europos taondo čempionatas, 1980 m. Europos karatė čempionatas, 1984 m. UCI dviračių trasos pasaulio čempionatas, 1984 m. UCI kelio pasaulio čempionatas, 1985 m.
1987 m. Taekvando pasaulio čempionatas, 1987 m. Europos wushu čempionatas, 1989 m. IAAF Pasaulio lenktynių vaikščiojimo taurė, 1989 m. IAAF Pasaulio čempionatas, 1991 m. Pasaulio džudo čempionatas, 1991 m. FINA vyrų vandens polo pasaulio čempionatas, 1995 m. IAAF Pasaulio uždarų čempionatas, 1996 m. UEFA Europos 21 metų futbolo čempionatas, 1996 m. FIFA futbolo pasaulio čempionatas, 1996 m. UEFA Europos 21 metų futbolo čempionatas (kelios rungtynės), 2002 m. Euro paplūdimio futbolo taurė, 2002 m. Rugby pasaulio čempionatas moterų futbolo srityje, 2002 m. Pasaulio tarpuniversitetinės žaidynės, 2003 m. Pasaulio vandens sporto čempionatas, 2006 m. Vyrų hokejo čempionato trofėja, 2007 m. Europos beisbolo čempionatas, 2007 m. UEFA<unk>CAF Meridianų taurė, 2010 m. Europos lengvosios atletikos čempionatas, FIS snieglynės pasaulio čempionatas 2011, 2013 m. Vyrių rankinio futbolo pasaulio čempionatas ir kai kurie kiti. 2013 m. vyks 2013 m. pasaulio vandens sporto čempionatas, 2014 m. vyks FIBA krepšinio pasaulio čempionatas.