شیخ تمیم در بخش ورزش بسیار فعال است. وی به عنوان بخشی از تلاش خود برای اعتلای قطر در سطح بین المللی تلاش های زیادی انجام داد. وی در سال ۲۰۰۵ سرمایه گذاری ورزشی اوریکس قطر را تأسیس کرد. در میان سایر سرمایه گذاری ها در سال ۲۰۰۶، او ریاست کمیته برگزاری پانزدهمین بازی های آسیایی دوحه را بر عهده داشت. به رهبری شیخ تمیم، همه کشورهای عضو برای اولین بار در تاریخ در این رویداد ورزشی شرکت کردند. در همین سال رزونامه الأهرام مصر به شیخ تمیم لقب "بهترین شخصیت ورزشی در جهان عرب" را داد. تحت هدایت وی، قطر حق میزبانی یک دوره مسابقات جهانی شنا (۲۵ متر) و چهار دوره مسابقات والیبال قهرمانی باشگاه‌های جهان را به دست آورد. با مدیریت وی قطر به عنوان میزبان جام جهانی فوتبال ۲۰۲۲ انتخاب شد. این نخستین باری است که کشوری از منطقه خاورمیانه به عنوان میزبان جام جهانی فوتبال انتخاب می شود. به گزراش فیفا کشورهای استرالیا، ژاپن، آمریکا، کره جنوبی و قطر کاندیداهای میزبانی جام جهانی بودند. بر اساس آمار و ارقام منتشرشده انتظار می‌رود ارزش بخش ساخت‌وساز در قطر تا سال ۲۰۲۰ به ۱۰۶٫۹ میلیارد دلار برسد. در این میان، آماده شدن این کشور برای میزبانی جام جهانی ۲۰۲۲، تاثیر قابل توجهی بر رشد این صنعت دارد. قطر برای جام جهانی ساخت ۱۲ ورزشگاه مدرن را آغاز کرد.