La ville accueille régulièrement des manifestations internationales : des matchs du Championnat d'Europe de football 1984, de la Coupe du monde de football de 1998, du Championnat du monde de handball masculin 2001, du Championnat du monde de handball féminin 2007 ou de la Coupe du monde de rugby à XV 2007, la Coupe EHF de handball masculin en 2013 et 2016, le Championnat du monde de handball masculin 2017, et a accueilli le Championnat d'Europe de Cécifoot en 2009. Nantes a été plusieurs fois ville-étape du Tour de France. Elle fait partie des cinq villes hôtes du Championnat d'Europe de handball féminin 2018 et organisera 15 matchs de la compétition. La ville accueillera prochainement des matchs de la Coupe du Monde de Rugby 2023 et du tournois de football des JO 2024.