Son bassin de 50 mètres fait le bonheur des nageurs parisiens. Construite à l'occasion des Jeux olympiques d'été de 1924, la piscine Georges Vallerey (20e) était alors connue sous le nom de piscine des Tourelles. C’est ici que le nageur Johnny Weissmuller est entré dans l’histoire en remportant 4 médailles dont 3 en or aux Jeux de 1924.

Dès l'arrivée des beaux jours, le toit rétractable de la piscine permet de nager à l’air libre. Entre 1986 et 1989, la rénovation du bâtiment lui a donné cet immense toit ouvrant qui ravit, l'été, les nageurs. Le complexe comprend un bassin de dimension olympique (50 m x 21 m), qui peut être divisé en deux piscines de 25 m (ou de 37,5 m + 12,5 m) grâce à une cloison mobile. Elle peut accueillir des compétitions de natation et de water-polo et possède des gradins pour une capacité de 1 500 spectateurs.

La piscine de la Butte-aux-cailles (13e) est classée Monument historique depuis 1990. Ouverte en 1924, elle est l’œuvre de l’architecte Louis Bonnier, ancien étudiant des Beaux-arts passionné par l’Art nouveau. Il conçoit sa piscine toute en courbes, jouant avec la lumière et en utilisant des matériaux modernes pour l’époque comme le béton armé ou la brique, pour la façade. L’architecte a réalisé une sorte de "cathédrale" dédiée au sport, avec sa voûte à quinze mètres du sol pavée de verre, et ses suspensions lumineuses.

La piscine compte trois bassins, un en intérieur et deux en extérieur, ainsi qu'un solarium.

Autre chef d’œuvre d’architecture : la piscine des Amiraux (18^e). Construite par Henri Sauvage (architecte également des magasins 2 et 3 de la Samaritaine) en 1927, elle a été magnifiquement restaurée entre 2015 et 2017.

Autre bassin remarquable, classé monument historique en 1998 : la piscine de l’espace sportif Pailleron (19^e). Bâtie en 1933 par l’architecte Lucien Pollet, également auteur des piscines Pontoise et Molitor, elle a été totalement rénovée en 2006, avec une charpente métallique et une verrière en courbe. L’espace sportif comprend également une patinoire bâtie dans les années 70, qui a été également reconstruite en 2006.

De 1968 à 1975, c'est à la Cipale, dénommé vélodrome Jacques Anquetil depuis 1987, que se fait l'arrivée du Tour de France. Installée dans le bois de Vincennes, cette piste a une riche histoire. Inaugurée en 1896, l’enceinte a été deux fois site olympique : pour les Jeux de 1900 puis pour ceux de 1924. Le vélodrome est aussi remarquable par son architecture : c’est la seule piste au monde réalisée en béton armé continu sans joint.

Le Parc des Princes tire son nom des parcelles du bois de Boulogne mises à disposition des princes par le roi. Au XIX^e siècle, il était utilisé comme terrain de chasse ou de détente.

Imaginée par Henri Desgrange, futur organisateur du premier Tour de France, l'enceinte, inaugurée en 1897, est d'abord un stade vélodrome de 3200 places. Il accueille des courses cyclistes ainsi que des matchs de football et de rugby. Reconstruit en 1932 pour accueillir 40 000 personnes, l'édifice prend sa forme actuelle en 1972.

Le nouveau stade, dessiné par l'architecte Roger Taillibert, est un bâtiment avant-gardiste : le passage du boulevard périphérique sous le stade nécessite la construction de piliers souterrains encadrant le tunnel routier. Objectif : offrir des points d'appui suffisamment solides pour supporter le poids des 77 000 m3 de béton armé des 7 000 tonnes d'acier de l'enceinte.

Le club résident est le Paris Saint-Germain depuis 1974.

Le gymnase Huyghens (14^e) a été totalement rénové en 2019. Construit en 1892, ce monument historique est doté d’une verrière spectaculaire de type Eiffel, des éléments de charpente métallique provenant de l’exposition universelle de 1889. Par le passé, les lieux ont accueilli aussi un manège pour de l'équitation et même un stand de tir. Le gymnase est actuellement le principal lieu de pratique du cub de gymnastique En Avant de Paris.

Le saviez-vous ? Paris accueille le plus ancien terrain de basketball au monde : il est installé au 14, rue de Trévise (9^e), dans un gymnase appartenant à la YMCA (Young Men's Christian Association). C’est là qu’a lieu, le 27 décembre 1893, le premier match de basket en Europe entre élèves américains venus faire une démonstration. La salle où jouait le premier club de basketball de France (le BBC Trévise) a été imaginée par l'architecte Émile Bénard et inscrite à l'Inventaire des Monuments historiques en 1994. Le gymnase se visite chaque année au moment des Journées européennes du patrimoine.

Les amateurs de glisse le connaissent sûrement : ouvert en 2008, c'est le plus grand skate-park "indoor" (couvert) en béton de France. La particularité architecturale de l’Espace de glisse Paris 18, qui accueille les fans de roller, de skate et de BMX ? Des dimensions « XXL » avec ses 3200 m2, et d’impressionnants "bowls"!

2300 m² et une structure 100% bois : le centre sportif Suchet (16^e), dessiné par le cabinet Koz Architectes, se compose d’un gymnase pour la pratique de sports collectifs (handball, volley-ball, basket-ball), de deux salles de sport (danse et arts martiaux) et d’une aire d’escalade. Une salle de sport en structure légère permet également la pratique du basket et du tennis.

En mettant le matériau bois au cœur de sa construction le bâtiment s'inscrit dans une logique de développement durable pour atteindre les objectifs fixes par le Plan Climat Énergie de Paris qui prévoit une consommation énergétique limitée à 50 kWh/m²/an.