El deporte estrella en Madrid, así como en el resto de España, es el fútbol representado por los clubes del Real Madrid, el Atlético de Madrid que en la temporada 2007-2008 jugaron en la Primera División de la liga española de fútbol, y del Rayo Vallecano, en Segunda División. En Segunda División B juegan los filiales del Real Madrid y Atlético de Madrid, denominados Real Madrid Castilla y Atlético de Madrid B respectivamente.

También es popular el baloncesto. Los dos equipos más representativos de la ciudad, ambos en la liga ACB, son el Real Madrid y el Estudiantes.

A imagen del Tour de Francia, la Vuelta Ciclista a España tradicionalmente finaliza en Madrid.

En atletismo, las competiciones más importante son la denominada San Silvestre Vallecana, multitudinaria carrera de fondo que se celebra cada 31 de diciembre, y el Maratón Popular de Madrid (MAPOMA) que se celebra anualmente en primavera.

Candidatura olímpica

La historia de la candidatura madrileña a organizar unos Juegos Olímpicos remonta al 29 de diciembre de 1965 cuando fue presentada ante el Comité Olímpico Internacional una candidatura conjunta con Barcelona para albergar la vigésima edición de los Juegos de 1972. La candidatura española quedó no obstante descartada en la sesión del COI celebrada en Roma el 26 de abril de 1966 tras la elección de Múnich.

Madrid fue candidata a celebrar los Juegos Olímpicos de la XXX Olimpiada de la Era Moderna en el año 2012. Esta candidatura fue promovida durante el mandato del alcalde José María Álvarez del Manzano^[101] y continuada por su sucesor, Alberto Ruiz-Gallardón. El logotipo de la candidatura fue diseñado por Javier Mariscal.^[102]

El COI seleccionó el 18 de mayo de 2004 en la ciudad suiza de Lausana las cinco ciudades candidatas oficiales para la organización de los Juegos Olímpicos del año 2012; Madrid, París, Londres, Nueva York y Moscú. El 6 de julio de 2005, el COI dio a conocer el resultado de la elección de la ciudad que organizará los Juegos Olímpicos de 2012, la elegida fue Londres, quedando la ciudad de Madrid en tercer puesto; más tarde un miembro del COI declaró a la prensa que se equivocó al marcar su voto, de modo que Madrid quedó eliminada en la penúltima votación.^{[103] [104]}

Durante el proceso de selección para los Juegos Olímpicos de 2012, existió un movimiento social minoritario de oposición a la candidatura, a la que acusaban de favorecer la especulación inmobiliaria y de aumentar el ya elevado endeudamiento de la ciudad.^{[105] [106]}

El Comité Olímpico Español renovó el 30 de mayo de 2007 la candidatura olímpica de la ciudad para los Juegos Olímpicos de 2016.^[107] El 4 de junio de 2008 Madrid fue preseleccionada como una de las candidatas a la organización de los Juegos Olímpicos de 2016, junto con Chicago, Tokio y Río de Janeiro. El proyecto que presentó se basó en el de la previa candidatura con mejorías, lo cual le permitió ser la segunda ciudad con la mejor valoración, ligeramente por detrás de Tokio.