Seit 2000 trägt die walisische Fußballnationalmannschaft die meisten Heimspiele im Millennium Stadium aus, neben wenigen Partien im Racecourse Ground in Wrexham. Als das Londoner Wembley-Stadion neu gebaut wurde, wurden hier von 2001 bis 2006 zahlreiche Entscheidungsspiele der englischen Fußballwettbewerbe ausgetragen, da das Millennium Stadium seinerzeit das mit Abstand größte Stadion des Landes war. Dazu gehören die Finalspiele des FA Cup, des League Cup, der Football League Trophy und des FA Community Shield sowie die Aufstiegs-Playoff-Endspiele der Football League. Während der Olympischen Spiele 2012 fanden hier acht Vorrundenspiele, zwei Viertelfinals sowie das kleine Finale der Männer des olympischen Fußballturniers statt. Im Stadion fand der sportliche Auftakt der Olympischen Spiele 2012 statt: das Eröffnungsspiel des olympischen Fußballturnieres der Frauen, das das Team von Großbritannien mit 1:0 gewann. Am 3. Juni 2017 fand im Stadion das Endspiel der UEFA-Champions-League 2016/17 statt.