В подготовке молодых специалистов большое место занимает физическое воспитание. Улучшение физической подготовки, укрепление здоровья, поддержание высокой работоспособности является главной заботой кафедры «Физическое воспитание и спорт». Кафедра располагает для проведения занятий пятью спортивными залами (игровым залом в корпусе «А», тренажёрным залом в корпусе «Б», борцовским, трёнажерными залами в корпусе «Д» и общежитии №2). Имеются две спортивные площадки (М. Семёновская и 7-я Парковая улицы) с современным тартановым покрытием. Арендуется бассейн и стадион на Ткацкой улице. Эта спортивная база позволяет проводить занятия по общей физической подготовке с учебными группами и готовить сборные команды университета по 27 видам спорта.

Большой популярностью у студентов пользуются силовые виды спорта: штанга, силовое многоборье, гиревой спорт. Широко представлены различные виды единоборств: борьба на руках, греко-римская борьба, самбо, дзюдо, бокс; игровые виды спорта: футбол, мини-футбол, баскетбол, волейбол, большой и настольный теннис. В университете создан студенческий футбольный клуб «Торпедо-МАМИ», который в настоящее время участвует в Чемпионатах России по футзалу в Супер-лиге.

В проводимых в университете внутренних соревнованиях могут принять участие все желающие. Большое количество студентов привлекают турниры по большому и мини-футболу, уличному баскетболу и студенческому волейболу, настольному теннису. В университете учились: чемпион России по греко-римской борьбе, мастер спорта Юрий Киселёв, чемпион Москвы, призёр чемпионата России по борьбе на поясах Ильдар Асматуллин, чемпионы России по каратэ, мастера спорта Александр Цельник и Сергей Клещенок. Среди выпускников университета — трёхкратный Олимпийский чемпион по академической гребле, Заслуженный мастер спорта СССР Вячеслав Николаевич Иванов. В 2007 году МГТУ «МАМИ» окончил пятикратный чемпион России по рукопашному бою и двухкратный чемпион России по каратэ, мастер спорта Алексей Коваль. В аспирантуре обучается пятикратная чемпионка мира и трёхкратная чемпионка Европы по армспорту, мастер спорта международного класса Екатерина Ларина.