悉尼大学的学生组织悉大体育健身会(Sydney Uni Sport and
Fitness)下辖43个体育项目俱乐部，各俱乐部都由学生组成，负责组织校队的训练和竞赛和联谊、参加各个项目的校外比赛，以及州队和国家队的选拔。
多年来，悉尼大学的学生代表澳大利亚和其他国家参加多次的世界性的运动竞赛。悉尼大学参加奥运会的历史始于1904年的圣路易斯奥运会。在2008年北京奥运会上悉尼大学有21名学生运动员参加比赛，其中20名代表澳大利亚，一名代表斐济参赛。，而在2012年伦敦奥运会上悉尼大学则有30余名运动员代表澳大利亚参加比赛，夺得一银一铜。此外，悉尼大学也长期参加英联邦运动会。2006年英联邦运动会上悉大学生运动员夺得二金四银，而在最近的2010年英联邦运动会上悉大学生运动员则夺得了12金九银二铜的历史最佳纪录。
此外大批悉大运动员还参加澳大利亚大学生运动会和世界大学生运动会。各校队中参加全国联赛的有女子篮球队、男、女子足球队、男、女子水球队(其中男子水球队2005年夺得全国冠军)、击剑队等。悉大橄榄球(rugby
union)队创建于1863年，参加新南威尔士州的橄榄球联赛，2012年一次夺得联赛冠军是2005年。其他参加州联赛的有拳击队、篮网球队、美式足球队等。此外悉大啦啦队在2006年赢得州际竞赛冠军。各校队中，创建最早的是悉大划船队，创立于1860年，自创立起至今每年都与墨尔本大学划船队举行对抗赛，并参加一系列全国和世界性的比赛(包括台湾宜兰杯国际名校划船邀请赛)，并几乎在每次奥运会都有队员代表国家参赛，其中1952年奥运会夺得八人赛艇铜牌的澳大利亚队全部是悉大划船队成员。
