Yleisurheilu on ollut kautta aikojen Helsingin olympiastadionin suurin käyttäjä. Vuoden 1952 olympialaisten jälkeen stadion on isännöinyt yleisurheilun MM-kisoja 1983 ja 2005 sekä yleisurheilun EM-kisoja 1971, 1994 ja 2012. Lisäksi stadionilla on usein järjestetty yleisurheilun Suomi–Ruotsi-maaottelu.