Palilula je bogata sportskim terenima za fudbal, košarku, odbojku, tenis i ostale sportove. U svakom naselju postoji dosta parkova sa sportskim terenima.

Pored manjih sportskih terena u sklopu naselja, najznačajniji sportski objekti Palilule su:

• Sportsko-rekreativni centar "Tašmajdan"
• Omladinski stadion (na kome igraju romantičari sa Karaburme - OFK Beograd)
• Hala "Pionir" (u čijem sklopu su hala za košarku i odbojku, kao i ledena dvorana)
• BG Sportski centar Kovilovo (baza za pripreme fudbalske reprezentacije Srbije)