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1986年7月，国家奥林匹克体育中心正式竣工。

1990年，国家奥林匹克体育中心正式投入使用。

2006年4月1日，国家奥林匹克体育中心奥运会改造工程正式开工。

2007年09月11日，国家奥林匹克体育中心体育场改扩建工程正式完工。

2025年4月26日，北京市武术运动协会与国家奥林匹克体育中心签署战略合作协议。

体育馆

国家奥林匹克中心体育馆位于奥体中心北侧，是奥体中心场馆群重要的体育建筑，体育馆建筑总面积达32400平方米，可容纳观众6300人。

游泳馆

国家奥林匹克体育中心游泳馆位于奥体中心北侧，总建筑面积达39000平方米，可容纳观众6000余人。设有标准游泳比赛用池，承担各种水上项目比赛和文艺演出。

曲网球场

国家奥林匹克体育中心曲网球场位于奥体中心东北侧，总建筑面积3100平方米，可容纳观众1000余人，承担着曲棍比赛、门球比赛的训练任务。

训练馆

国家奥林匹克体育中心训练馆位于奥体中心北侧，由三座同等规模的训练场组成。总建筑面积15000平方米，承担着手球、武术比赛项目、轮椅篮球、轮椅击剑、轮椅橄榄球等比赛项目的训练任务。

国家奥林匹克体育中心体育馆建筑立面造型与结构设计紧密配合进行，屋盖部分结合建筑造型，采用了斜拉双曲面组合网壳，利用钢筋佐塔筒斜拉索拉住屋脊处的立体行架，两侧网壳采用斜放四角锥，体育馆的下部立面的处理手法简洁明快，用浅色的喷涂墙面和深色门窗框、蓝灰色反射玻璃形成大面积的虚实对比。体育馆的南入口休息厅轻巧的网架与蓝灰色的反射玻璃，在后部庞大的建筑实体衬托下显得格外突出，而入口处的红色网架及上部的银灰色雨水管又在蓝灰色玻璃的衬托下十分鲜明，两侧山墙用圆形窗和人字形檐口窗改善了实墙的比例，使立面与众不同，独具个性。

2019年，国家奥林匹克体育中心获得国家体育总局体育文化发展中心颁发的“优秀组织奖”。

2022年4月，国家奥林匹克体育中心保卫处入选北京冬奥会、冬残奥会北京市先进集体表彰名单。

国家奥林匹克体育中心作为国家体育总局直属训练基地，按照总局的项目布局，承担着田径、足球、手球、垒球、柔道、摔跤、曲棍球、网球、拳击等9个项目19支国家队近700名运动员的驻训保障任务。利用驻训间隙，积极发挥大型体育场馆的公益属性，承担社会责任，每年举办全民健身活动及各类千人以上赛事近160场次，年均接待健身群众280万人次以上。同时，做好产业经营及体育文化宣传工作，充分发挥国家级体育场馆的示范作用。