Von 2002 bis 2008 war die Arena der Austragungsort des Madrid Masters im Tennis, es wurde jedoch ab 2009 von der Caja Mágica abgelöst. Sowohl 2006 als auch 2007 fanden die WTA Tour Championships in der Halle statt. Von 2005 bis 2010 diente die Sportanlage als Heimstätte des Basketballvereins CB Estudiantes. 2007 war die Madrid Arena zudem einer der Austragungsorte der Basketball-Europameisterschaft der Männer.