2009年3月展开，分3阶段进行。第一阶段工程包括翻新火炭院舍的室内体育大楼及在白石兴建临时镬形单车场，室内运动场的设施亦有改善，壁球场及羽毛球场都合符国际标准，以及改善运动医学部；其他阶段工程于2012年年末竣工。2009年3月22日，民政事务局局长曾德成主持香港体育学院重新发展计划动土仪式，第一阶段工程于2010年5月下旬完成，总部由马鞍山的临时院舍迁回火炭原址，并且在同月31日举行庆祝仪式。2013年6月20日，部份新设施落成及启用。新建的多用途体育馆与现有的室内体育大楼相连，设壁球场、武术馆、保龄球