Kuala Lumpur có nhiều công viên, vườn và không gian mở cho mục đích giải trí. Tổng không gian mở cho các cơ sở giải trí và thể thao sử dụng đất trong thành phố đã tăng đáng kể 169,6% từ 5,86 km2 (1.450 mẫu Anh) năm 1984 lên 15,8 km2 (3.900 mẫu Anh) vào năm 2000.

Mặc dù Kuala Lumpur được quảng cáo là một trong những thành phố đăng cai Giải vô địch Thế giới Công thức 1, giải đua xe tự động mở rộng A1 Grand Prix [157] và Motorcycle Grand Prix, các cuộc đua được tổ chức tại Vòng đua Quốc tế Sepang ở Sepang thuộc bang Selangor lân cận. Sự kiện Công thức 1 đóng góp đáng kể cho khách du lịch và thu nhập du lịch đến Kuala Lumpur. Điều này thể hiện rõ trong cuộc khủng hoảng tài chính châu Á 1997. Mặc dù các thành phố quanh châu Á đang có lượng khách du lịch giảm, lượng khách du lịch đến từ Kuala Lumpur tăng từ 6.210.900 năm 1997 lên 10.221.600 vào năm 2000, tăng 64,6% lượng khách du lịch. Vào năm 2015, Đường đua Kuala Lumpur được xây dựng để tổ chức sự kiện đua xe mô tô Grand Prix của thành phố Kuala Lumpur.

Bóng đá là một trong những môn thể thao phổ biến nhất ở Kuala Lumpur. Giải bóng đá Merdeka chủ yếu được tổ chức tại sân vận động Merdeka. Thành phố này cũng là quê hương của Kuala Lumpur FA, thi đấu tại Malaysia Super League.

Kuala Lumpur đã tổ chức Giải vô địch bóng rổ châu Á chính thức vào năm 1965, 1977 và 1985. Những người ủng hộ bóng rổ của thành phố đã cổ vũ đội bóng rổ quốc gia của Malaysia đến trận chung kết Four năm 1985, thành tích tốt nhất của đội cho đến nay. Hơn nữa, thành phố này là quê hương của Westports Malaysia Dragons, Nhà vô địch của Giải bóng rổ ASEAN. Đội chơi các trận đấu trên sân nhà của mình trong Sân vận động MABA.

KL Grand Prix CSI 5 *, một sự kiện đua ngựa quốc tế năm sao được tổ chức hàng năm trong thành phố. Sự kiện thường niên này thu hút các tay đua hàng đầu thế giới và những chú ngựa được đánh giá cao của họ đến Malaysia.

Các sự kiện thể thao thường niên khác do thành phố tổ chức bao gồm Cuộc chạy đua Tháp KL, Vòng đua quốc tế KL Tower BASE Jump Merdeka Circuit và Giải đua marathon quốc tế Kuala Lumpur. Kuala Lumpur cũng là một trong những chặng đua của cuộc đua xe đạp Tour de Langkawi.

Giải cầu lông Malaysia Open Super Series thường niên được tổ chức tại Kuala Lumpur.

Kuala Lumpur có một loạt các cơ sở thể thao đẳng cấp quốc tế sau khi tổ chức Đại hội Thể thao Khối thịnh vượng chung năm 1998. Nhiều trong số các cơ sở này bao gồm 2 sân vận động chính (có đường chạy và sân bóng đá) là sân vận động Quốc gia Bukit Jalil ở phía nam thành phố và sân vận động Shah Alam nằm ở Selangor. Ngoài ra còn có sân vận động khúc côn cầu và bể bơi được đặt trong Khu liên hợp thể thao quốc gia tại Jal Jalil trong khi một sân vận động có nhiều bể bơi hơn nằm ở Bandar Tun Razak, bên cạnh Vườn hồ Taman Tasik Permaisuri. Ngoài ra còn có sân bóng đá, khu liên hợp thể thao địa phương, bể bơi và sân tennis nằm rải rác quanh vùng ngoại ô. Sân cầu lông và 'takraw' thường được bao gồm trong các phòng cộng đồng. Trụ sở hiện tại của AFC, tức Liên đoàn bóng đá châu Á, được xây dựng trên một khu phức hợp rộng 4 mẫu Anh (16.000 m2) ở vùng ngoại ô Bukit Jalil của Kuala Lumpur.

Kuala Lumpur có một số sân golf bao gồm Câu lạc bộ Golf và Đồng quê (KLGCC) và Câu lạc bộ Golf Dịch vụ dân sự Malaysia ở Kiara và Sân gôn Berjaya tại Bukit Jalil. Thành phố cũng có nhiều trung tâm thể hình tư nhân lớn được điều hành bởi Celebrity Fitness, Fitness First, True Fitness và các khách sạn năm sao lớn.

Kuala Lumpur đã tổ chức Phiên họp IOC lần thứ 128 vào năm 2015, nơi IOC đã bầu Bắc Kinh là thành phố đăng cai Thế vận hội Mùa đông 2022 và Lausanne là thành phố đăng cai Thế vận hội Mùa đông 2020.