I Moskva finns en uppsjö av sportanläggningar och -föreningar. Dessutom är över 500 olympiska mästare bosatta i staden.
Den största stadion i Moskva, och i hela Ryssland, är Luzjnikistadion. Den är en del av det olympiska sportkomplex som byggdes inför OS i Moskva 1980. Själva stadion byggdes dock 1955-56 på den rekordkorta tiden 450 dagar. Idag har Luzjnikistadion en kapacitet på omkring 80 000 täckta åskådarplatser, men under olympiaden var kapaciteten hela 103 000.
Bland idrottsföreningarna i Moskva är det CSKA (Arméns centrala sportklubb) och Dynamo Moskva som utmärker sig. Dessa två hör till de multisportföreningar i världen som vunnit flest titlar. CSKA och Dynamo tillhör Europa- och världseliten inom ett flertal sporter, som till exempel ishockey, basket, volleyboll, vattenpolo, bandy och fotboll.