位于北京市北四环中路南侧,与国家游泳中心(水立方)、国家体育场(鸟巢)同为2008年奥运会主要比赛、训练场馆。1989年建成,包括田径场、游泳馆、综合体育馆、球类练习馆和曲棍球场、网球场、田径与足球练习场,以及中国体育历史博物馆、中国武术研究院、电子信息中心、兴奋剂检测中心和体育档案馆。距离天安门8.4千米。占地面积66万平方米。
体育中心建筑布局新颖独特,以东西主通道与环型道路的结合形成中心内部的主要构架,并与整个北京古城的中轴线及棋盘式布局相互协调,采用高架桥和高架平台使人车分流,形成立体交通。圆形的体育场,月牙形的人工湖,比赛馆两侧高高的塔筒、斜拉索式钢架结构和双坡银灰色钢板的屋顶相映生辉。多层次的台阶、形态各异的建筑小品、规整式和自由式相结合的绿化等有机地联系在一起,表现出新颖的建筑风格和以简洁、力度为代表的时代特征,整个建筑群气势磅礴,宏伟壮观。先后承办过第十一届亚洲运动会、第六届远东及南太平洋地区伤残人运动会、第七届全国运动会、世界大学生运动会等大型综合赛事及各级各类单项赛事,联合国第四届妇女大会非政府组织论坛的开幕式和各种大型演唱会也曾在此举行。在举办各种赛事和训练活动的间歇,还面向社会开放,开设了足球、游泳等十几个健身和娱乐项目,为各界群众和体育爱好者提供了良好的锻炼和比赛场地。
为满足2008年第29届奥运会比赛项目的需要,从2006年开始,对体育中心进行了大规模的改扩建。改造后的奥体中心体育场面积由原来的2.0万平方米扩为3.7万平方米,可容纳观众的数量也由1.8万人增至4.0万人。还新增了广播音响、触摸式信息屏及大型彩色显示屏、烟感报警、集中空调、场地自动喷灌、保安监控、百米终点摄像、东西遮阳罩棚、光纤通信、宽带网等系统。与此同时,功能房间的数量和面积也大大增加,并且新增了约50套包厢。奥运会期间该中心主要承担手球、排球、水球、现代五项等项目的比赛。