Với vai trò thủ đô, Hà Nội là nơi tập trung nhiều câu lạc bộ thể thao lớn cùng các công trình thể thao quan trọng của Việt Nam. Hiện nay thành phố có một câu lạc bộ bóng đá nam: Hà Nội FC thi đấu tại V.League 1 và hai câu lạc bộ bóng đá nữ: Câu lạc bộ bóng đá nữ Hà Nội I và Câu lạc bộ bóng đá nữ Hà Nội II. Ngoài ra, trong quá khứ, Hà Nội từng có nhiều đội bóng mạnh như Thể Công, Công an Hà Nội, Tổng cục Đường sắt, Tổng cục Bưu điện (thành lập năm 1957), Phòng không Không quân, Thanh niên Hà Nội, Quân khu Thủ đô, Công nhân Xây dựng Hà Nội. Những vận động viên của Hà Nội luôn đóng vai trò quan trọng trong đoàn thể thao Việt Nam tham dự các kỳ thi đấu quốc tế. Từ năm 2001 đến 2003, các vận động viên của thành phố đã đạt được tổng cộng 3.414 huy chương, gồm: 54 huy chương thế giới, 95 huy chương châu Á, 647 huy chương Đông Nam Á và quốc tế, cùng 2.591 huy chương tại các giải đấu quốc gia. Hà Nội dẫn đầu Việt Nam về tỷ lệ người thường xuyên tập luyện thể thao với 28,5%. Nhưng dân số quá đông, không gian đô thị ngày càng chật chội khiến những địa điểm thể thao trở nên khan hiếm và không đáp ứng đủ nhu cầu của người dân. Hầu hết các trường đại học và cao đẳng tại Hà Nội đều trong tình trạng thiếu sân chơi. Một vài trường có diện tích rộng, nhưng lại sử dụng một phần để xây dựng sân quần vợt với hiệu suất sử dụng không cao. Các sinh viên của thành phố thường phải chơi bóng trong những khoảng sân có diện tích nhỏ hẹp.Sau nhiều năm sử dụng Sân vận động Hàng Đẫy, được xây dựng năm 1958, nằm trong trung tâm thành phố làm nơi thi đấu chính, từ năm 2003, Hà Nội có thêm Sân vận động Mỹ Đình nằm tại phía Nam thành phố, sức chứa 40.192 chỗ ngồi.Sân vận động Quốc gia Mỹ Đình, nằm trong Liên hợp thể thao quốc gia, từng là địa điểm chính của Đại hội Thể thao Đông Nam Á 2003, nơi tổ chức lễ khai mạc, lễ bế mạc, các trận thi đấu bóng đá nam & các cuộc tranh tài trong môn điền kinh. Tại Giải vô địch bóng đá Đông Nam Á 2008, trước bốn vạn khán giả, Mỹ Đình là nơi chứng kiến Đội tuyển quốc gia Việt Nam bước lên ngôi cao nhất của bóng đá Đông Nam Á. Một số trung tâm thể thao lớn khác của thành phố có thể kể tới như Nhà thi đấu Quần Ngựa, Trung tâm Huấn luyện thể thao Quốc gia I... Cùng hơn 20 điểm sân bãi, nhà tập khác.
Với vai trò thủ đô, Hà Nội là nơi tập trung nhiều câu lạc bộ thể thao lớn cùng các công trình thể thao quan trọng của Việt Nam. Tại Giải vô địch bóng đá Đông Nam Á 2008, trước bốn vạn khán giả, Mỹ Đình là nơi chứng kiến Đội tuyển quốc gia Việt Nam bước lên ngôi cao nhất của bóng đá Đông Nam Á. Một số trung tâm thể thao lớn khác của thành phố có thể kể tới như Nhà thi đấu Quần Ngựa, Trung tâm Huấn luyện thể thao Quốc gia I... Cùng hơn 20 điểm sân bãi, nhà tập khác.