L'any 2003 Barcelona acollí els X Campionats del Món de Natació, amb el Palau Sant Jordi com a instal·lació principal. David Meca assolí una medalla de plata en 25 km i una de bronze en 10 km, en les proves celebrades al Port de Barcelona. Deu anys més tard tornà a ser seu de la XV edició del Mundial de natació, també al Palau Sant Jordi. Mireia Belmonte guanyà dues medalles de plata (200 m papallona i 400 m estils) i una de bronze (200 m estils).