Tamim jelentős lépéseket tett, hogy erősítse Katar befolyását a világ sportéletében. 2005-ben megalapította a Qatar Sport Investments-t, amely más befektetések mellett megvásárolta a Paris Saint-Germain FC futballcsapatot. 2006-ban ő volt a 15. Ázsiai Játékok szervezőbizottságának elnöke. Elérte hogy a játékok történetében először valamennyi tagország részt vegyen a Dohában megrendezett eseményen. Tagja a Nemzetközi Olimpiai Bizottságnak és vezetője a nemzeti olimpiai bizottságnak is. Az ő szervezőképességének köszönhető, hogy országa elnyerte a 2014-es úszó-világbajnokság és a 2022-es futball-világbajnokság rendezési jogát. Katar ezenkívül sikertelenül pályázott a 2020-as nyári olimpia rendezésére.