古代奧林匹克運動會的競技比賽項目主要是田徑，后來逐漸增加了摔跤、五項全能、拳擊、賽馬、角斗，以及戰(zhàn)車賽、武裝賽跑等等，最多時達23項。大多數(shù)比賽項目為現(xiàn)代運動項目的原始雛形，比賽規(guī)則簡單，任意性很大，一些項目如最富有古希臘運動特色的角斗在現(xiàn)代運動中已經(jīng)絕跡。

    場地跑古代奧運會最早設(shè)立的競賽項目，也是從第1屆到第13屆運動會上的唯一競賽項目，距離是192.27米，這正好是運動場的長度。后來有了中跑和長跑，距離是192.27米的倍數(shù)。當時跑道無分道標志，運動場的邊界鋪以石塊，就是起跑線，起跑姿勢千姿百態(tài)，比賽時也只是比個先后，不計時間。古希臘人愛好跑步，在奧林匹亞阿爾菲斯河岸的巖壁上保留著古希臘人的一段格言：“如果你想聰明，跑步吧!如果你想強壯，跑步吧!如果你想健康，跑步吧！”五項全能是運動會上的綜合性比賽項目，與現(xiàn)代田徑全能運動的比賽方法大不相同。例如，古代五項全能比賽有笛子伴奏，運動員路過時手持啞鈴，鐵餅實為石餅，標槍為當時的實用武器。前4項的競技場內(nèi)進行，摔跤則在神廟旁進行。摔跤參賽者必須是前4項的優(yōu)勝者，摔跤必須獲得第一名才能成為五項全能運動的冠軍。在古代奧運會中，斯巴達人一直在這個項目上占優(yōu)勢，幾乎包攬了歷屆的冠軍。

    角斗是古代希臘盛行的一種拳擊和摔跤相結(jié)合的體育競技項目，比賽十分激烈，常常吸引眾多的觀眾。

    在古代奧運會期間，少年比賽項目是從第37屆才開始設(shè)立的，年齡的界限并不明確，比賽項目也只限于場地跑、摔跤、五項全能、拳擊、角斗也曾舉行過幾次，但不持久。

    此外，尚有精彩的文藝比賽舉行，參加者為詩人、作家、藝術(shù)家和演說家等。文藝比賽是從公元前444年的第84屆古奧運會開始的，當時被譽為希臘“歷史之父”的格羅多特宣讀了他的名作《歷史》中的某些章節(jié)，歌頌了公元前490年在馬拉松河谷戰(zhàn)役中大敗波斯軍隊的希臘戰(zhàn)士，最終贏得首次文藝比賽的桂冠。藝術(shù)比賽也有獎勵，甚至比體育比賽的獎勵高，如公元前338年馬其頓征服希臘后的一屆奧運會曾將屬于體育比賽的獎勵全部獎給了詩人。