FC Barcelona er en idrettsklubb som er mest kjent for fotballaget sitt, et av de største i Europa. I 2006, 2009, 2011 og 2015 vant de både den spanske ligaen og den europeiske Mesterligaen. I tillegg vant de også VM i fotball for klubblag for første gang i klubbens historie i 2009. FC Barcelona har også lag i den spanske basketballigaen (Regal FCB), håndballigaen (FC Barcelona Borges, som har vunnet EHF Champions League 8 ganger) og rulleskøyteligaen (FC Barcelona Sorli-Discau). Fotballaget spiller hjemmekampene sine på Camp Nou, Europas største fotballstadion. Basketballaget spiller i Palau Blaugrana, som ligger rett overfor Camp Nou. De har også amatørlag i flere andre idretter. Klubben har også et museum, som er det nest mest besøkte museet i Catalonia. RCD Espanyol er byens andre fotballag som spiller i den øverste divisjonen. De vant Copa del Rey i 2006, og ble tapende finalist i 2007. CE Europa, Gramenet UEA, CF Badalona og UE Sant Andreu er andre fotballklubber fra Barcelona og områdene rundt. Joventut Badalona er en annen kjent basketklubb.