体育部是学校教学科研单位，承担全校本科及研究生的公共体育教学、群众体育活动指导赛事组织、全校本科生体质健康测试、高水平运动队训练、体育专业硕士培养等工作。体育部内部下设机构包括：综合办公室、教学办公室、群众体育办公室、竞技体育办公室、体质健康测试中心等。

体育部现有教职工55人，其中专任教师47人，教辅人员8人。专任教师中教授1人、副教授22人、讲师和助教24人，博士学位8人，国际级健将4人。

北航体育教学改革一直走在全国高校前列，实施体育教学本科四年不断线，开设50余门课程，涉及竞技体育（奥运项目）、民族传统体育等各类项目。1989年获评国家级教学成果一等奖，2003年《大学体育》被评为国家级精品课程，并为十一五、十二五规划教材，2011年《大学体育》被评为北京市精品教材。近三年试点推进排球、游泳、武术等体育俱乐部课程化取得明显成效。从2021级本科生开始，掌握游泳和太极拳两项运动技能、体质健康达标、修满体育学分方可毕业。研究生阶段，将体育课程纳入公共课程体系。

我校于2022年开始招收体育专业硕士研究生，招生人数逐年增加。培养的首批研究生参与导师科研项目10人次，参加高水平的学术论坛6人次，发表高水平期刊论文4人次；毕业生主要面向高校和中学就业。2024年开始与医学科学与工程学院联合开办运动康复本科专业，首批招生20人。

在校园广泛开展的、面向全体师生的体育活动，旨在增强体质、培养健康的生活方式和促进学生的全面发展。每年举办师生运动会、冬季长跑节、足篮排羽乒飞盘击剑游泳滑雪等10余项校级体育赛事，参与超3万人次。学生体育社团33个；普通生代表队35支，注册学生达700余人。普通生代表北航从北京市逐步走向全国，近两年获得大学生全国比赛冠军4项，群体工作进入新阶段。

    我校是北京市第一批高水平运动队试办学校，目前有男足、男排、女排、田径、羽毛球等5支高水平代表队。部分优秀运动员参加了27届、28届世界大学生运动会，其中北航女排组队取得第五名的成绩，是中国大学生体协组队参赛以来最好成绩。男足2018年、2020年、2024年三次夺得全国青少年校园足球联赛大学男子高水平组超冠联赛冠军，2024年代表中国在亚洲大体联足球亚洲杯获得季军。羽毛球队获得2024年中国大学生羽毛球锦标赛（总决赛）女团亚军。