沈阳体育学院原名东北体育学院，创立于1954年，隶属国家体委（国家体育总局），2001年，由国家体育总局与辽宁省人民政府共建，是我国体育行业骨干院校之一，目前由辽宁省教育厅主管。
截至2022年，学校占地面积1688亩，建筑面积30.66万平方米，其中雪上运动中心（白清寨校区）占地757亩。学校是国家首批体育学一级学科硕士学位和体育硕士专业学位授权单位，体育学一级学科下设体育人文社会学、运动人体科学、体育教育训练学、民族传统体育学、体育管理学、运动康复学6个二级学科。学校同时拥有全日制（非全日制）体育硕士专业学位授予权、新闻与传播硕士专业学位授予权。学校被列为辽宁省“国内一流大学”重点建设高校，体育学学科入选辽宁省“国内一流学科”重点建设学科名单。
学校现有13个本科专业，涵盖教、管、文、理、艺5个学科门类，其中国家级特色专业2个，国家级一流本科专业建设点4个，师范类专业二级认证专业1个，省级一流本科教育示范专业6个，省级一流本科专业建设点5个，省级示范专业6个，省级向应用型转变发展示范专业2个，省级向应用型转变发展试点专业5个，省级综合改革试点专业2个，省级创新创业教育改革试点专业3个。拥有1门国家级一流课程，70门省级一流课程，1门国家级课程思政示范课程，1门国家级精品视频公开课，14门省级精品课程，3门省级精品视频公开课，2门省级精品资源共享课，6门省体育优秀课，1门省级公共艺术课。
1954年，东北体育学院成立，由中央人民政府体育运动委员会和东北人民政府举办；校址确定在沈阳北陵原东北大学体育场旧址周围区域。
1955年，竞技指导科（原东北体训班）划出学院建制。
1956年，更名沈阳体育学院。
1958年，划转辽宁省政府领导，由辽宁省体育运动委员会主管。
1960年，设立体育系和运动系；不久运动系划出学院建制，但保留运动系（或沈阳体育学院分院）名义至1984年，成为辽宁省运动技术学院的前身。
1963年，由辽宁省高教局直接管理，省体委业务指导。同年省属沈阳市体育学校中专并入。
1966年，文化大革命开始，停止招生至1971年。
1969年，迁往辽宁省北镇县青堆子农场，次年陆续迁回沈阳原址。
1980年1月，隶属国家体育运动委员会；设立附属竞技体校。
2001年3月，实行国家体育总局与辽宁省政府共建、以辽宁省政府为主的管理体制；管理方式由省教育厅与省体育局共管、以体育局为主。
2004年9月，学院白清寨雪上运动中心全面建成，投入使用。
2006年12月，学院迁入新校区。
2017年1月，沈阳体育学院入选辽宁省一流大学重点建设高校。
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