Οι Αμπελόκηποι έχουν μια ιδιαίτερα μακρά παράδοση στον αθλητισμό που ξεκινάει με την εγκατάσταση του [[Παναθηναϊκός Αθλητικός Όμιλος|Παναθηναϊκού]] στη συνοικία το 1922, στο γήπεδο που από το 1981 είναι γνωστό ως "[[ΓήπεδοΣτάδιο Απόστολος Νικολαΐδης|Στάδιο Απόστολος Νικολαΐδης]]", από τον [[Απόστολος Νικολαΐδης|ομώνυμο αθλητή]] και μετέπειτα πρόεδρο της ομάδας. Λίγα χρόνια αργότερα, το 1929, ιδρύεται επίσης ο [[Α.Ο. Αμπελοκήπων]]. Σήμερα στη συνοικία εκτός από τον Παναθηναϊκό δραστηριοποιούνται πολλοί άλλοι αθλητικοί σύλλογοι, κυρίως καλαθοσφαίρισης και πολεμικών τεχνών. Ιδιαίτερα σχετικά με το τελευταίο, φημισμένη είναι η πρώτη σχολή [[Κικ μπόξινγκ|κικ μπόξινγκ]] στην Ελλάδα, του Γιώργου Μάλλιου, όπου και εκπαιδεύτηκε ο [[Μιχάλης Ζαμπίδης]], <ref>https://www.vice.com/gr/article/nzwqdg/mallios-team-interview-photos</ref> καθώς και το [[Παναθηναϊκός (πυγμαχία)|τμήμα πυγμαχίας του Παναθηναϊκού]].
