In de wielerhal, waar plaats is voor ongeveer 5000 toeschouwers, ligt een wielerbaan, ontworpen door Sander Douma, die de A-status heeft van het NOC*NSF. Op deze wielerbaan werden van 23 tot 27 maart 2011 de Wereldkampioenschappen baanwielrennen 2011 verreden, en in oktober dat jaar de Europese kampioenschappen baanwielrennen. De EK-editie 2013 vond eveneens in Omnisport plaats, wederom in oktober. In 2018 werd het WK Baanwielrennen hier opnieuw gehouden, van 28 februari t/m 4 maart. Ook de Nederlandse kampioenschappen baanwielrennen hebben hier geregeld plaatsgevonden.