1976년 12월 공포된 「국립학교설치령」에 의거하여 1977년 3월 19일 서울 도봉구 공릉동 서울대학교 공과대학 구내에서 한국체육대학으로 개교하였다. 1978년 8월 공릉동의 신축교사로 이전하였다.
1981년 11월 대학원을 설치하고, 1982년 10월 경기지도과, 1988년 사회체육과를 신설하였다. 1985년 서울시 송파구 오륜동 현재의 위치에 캠퍼스를 신축하여 이전하였고, 1993년 한국체육대학교로 교명을 변경하였다. 1999년 무용학과·청소년지도학과·특수체육학과를 주간으로 전환하였고, 2000년 교육대학원을 설치하였다. 2003년 학부제를 시행하였다.
국내 유일의 국립 체육대학으로 국제수준의 우수한 선수와 학교체육 및 사회체육의 전문지도자 양성을 교육목적으로 하고 있다. 해외 12개 대학 및 체육단체와 교류협정을 맺고 있고, 계발활동으로 30여 개 동아리가 활동하고 있다. 매년 4월 천마제(天馬祭)가 열린다.
2009년 현재 3개 대학원, 2개 학부, 4개 학과에 학부생은 2,300여 명, 전임교원은 115명이다. 부속기관으로 생활관·도서관·종합인력개발센터·사회교육원 등이 있고, 부설교육기관으로 체육과학연구소가 있다. 도서관은 9만 4000여 권의 장서와 46종의 비도서 자료를 소장하고 있고, 생활관의 수용인원은 800여 명이다.
체육시설로는 오륜관(역도·근대5종·핸드볼·사이클·복싱), 승리관(레슬링·유도·배드민턴·탁구·태권도·사격·체조), 실내 빙상장 및 양궁장, 실내 수영장, 테니스장, 골프장, 필드하키장, 체육과학관(볼링·실내테니스·펜싱)이 있다.