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.), Euroligio (1969, 1998, 2003, 2011 m.), Pasaulio puodelis (1997), CERS puodas (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 žaidynės, 1958 m. Europos džudo čempionatas, 1964 m. UEFA Euro (Europos taurė), 1970 m. Europos vandens polo čempionatas, 1970 m. Europos vandens sporto čempionatas, 1971 m. Hockey pasaulio taurė vyrams, 1973 m. UCI kelių pasaulio čempionatas.
1976 m. Europos taekvando čempionatas, 1980 m. Europos karate čempionatas, 1984 m. UCI pėsčiųjų dviračių pasaulio čempionatas, 1984 m. UCI kelių pasaulio čempionatas, 1985 m. Pasaulio šachmatų čempionatas, 1987 m. Pasaulio taekvando čempionatas, 1987 m. Europos wushu čempionatas, 1989 m. IAAF Pasaulio lenktynių vaikščiojimo taurė, 1989 m. IAAF Pasaulio čempionatas, 1991 m. Pasaulio judos čempionatas, 1991 m. FINA vyrų vandens polo pasaulio čempionatas, 1995 m. IAAF Pasaulio uždarų čempionatas, 1996 m. UEFA 21 metų Europos futbolo čempionatas, 1996 m. FIFA futbolo pasaulio čempionatas, 1996 m. UEFA 21 metų Europos futbolo čempionatas (kelios rungtynės), 2002 m. Plaužinio futbolo čempionatas, 2002 m. Rugby pasaulio čempionatas moterų futbolo srityje, 2002 m. Pasaulio tarpuniversitetinės žaidynės, 2003 m. Pasaulio vandeninės sporto čempionatas, 2006 m. Vyrių hokejo čempionatas, 2007 m. Europos beisbolo čempionatas, 2007 m. UEFA 2013 m. vyks 2013 m. pasaulio vandens sporto čempionatas, 2014 m. vyks FIBA krepšinio pasaulio čempionatas.