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52人，其中专任教师46人，教辅人员6人。专任教师中教授1人、副教授23人、讲师和助教22人，博士学位7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。试点推进体育俱乐部课程化取得显著成效。本科生须在修满体育课程学分且体质健康达标的基础上，至少掌握游泳技能或一项民族传统体育技能（太极拳、太极扇、太极器械、长拳、舞龙、射箭、体育养生等），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。培养的学生发表多篇高质量论文、参研多项省部级及以上课题，并代表国家、学校取得优异运动成绩（其中1人获批国际级运动健将）。毕业生升学与就业质量高，主要在高校和中学任教。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。

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20余项校级体育赛事，参与超3.2万人次。学生体育社团33个；普通生代表队40支，注册学生达1000余人。普通生代表北航多次获得首都高等学校阳光体育联赛“朝阳杯”和“阳光杯”，优势项目从北京市逐步走向全国，近年来获得多项全国大学生比赛冠军，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、2025年四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；代表中国2024年参加亚洲大体联足球亚洲杯获得季军，2025年参加国际大体联足球世界杯获得第十名。羽毛球队近两年获得中国大学生羽毛球锦标赛（总决赛）女单、女双冠军，男团、女团、女双亚军。