Thành phố có một loạt các đội thể thao. Đội bóng đá đáng chú ý nhất là FC Astana của giải bóng đá ngoại hạng Kazakhstan. Được thành lập vào năm 2009, FC Astana đã giành được bốn chức vô địch, ba Cup Kazakhstan và hai Siêu cúp Kazakhstan. Sân nhà của họ là Astana Arena, cũng là sân nhà của đội tuyển bóng đá quốc gia Kazakhstan và FC Bayterek. FC Bayterek là thành viên của Đội hạng nhất Kazakhstan. Họ được thành lập vào năm 2012, để phát triển bóng đá trẻ. FC Astana-1964 có trụ sở tại Sân vận động Kazhymukan Munaitpasov và chơi trong Liên đoàn bóng đá thành phố Astana. Những năm thành công nhất của câu lạc bộ là những năm 2000, khi họ giành được 3 chức vô địch.

Nur-Sultan là nhà của một số đội khúc côn cầu trên băng chuyên nghiệp. Barys Astana, một thành viên sáng lập của Liên đoàn khúc côn cầu Kont contin năm 2008 và có trụ sở tại Đấu trường Barys. Nomad Astana và HC Astana chơi trong Giải vô địch khúc côn cầu Kazakhstan. Snezhnye Barsy của Junior Hockey League là một đội thiếu niên của Barys Astana. Nur-Sultan hàng năm tổ chức giải đấu khúc côn cầu trên băng với giải Cúp Tổng thống Cộng hòa Kazakhstan.

Nhóm Astana Pro, được thành lập năm 2007, tham gia UCI World Tour. Đội là một trong những đội đua xe đạp thành công nhất trong những năm gần đây, chiến thắng một số tour đua xe đạp lớn. BC Astana của VTB United League và Kazakhstan Basketball League là đội bóng rổ chuyên nghiệp duy nhất ở Astana. Đây là đội bóng rổ thành công nhất ở Kazakhstan với ba danh hiệu Giải bóng rổ Kazakhstan và bốn Cup bóng rổ Kazakhstan. Đấu trường quê nhà của nó là Saryarka Velodrome, chủ yếu được sử dụng cho các sự kiện đua xe đạp. [67] Saryarka Velodrome đã tổ chức sân khấu UCI Track Cycling World Cup vào năm 2011. Câu lạc bộ thể thao tổng thống Astana được thành lập vào năm 2012, để kết hợp các đội thể thao chính ở Astana. Tổ chức này được hỗ trợ bởi Quỹ chủ quyền giàu có Samruk-Kazyna. Á vận hội mùa đông 2011 đã được tổ chức một phần tại thủ đô. Cung điện băng Alau, đã tổ chức Giải vô địch trượt băng tốc độ Sprint thế giới năm 2015. Giải quần vợt Cúp Tổng thống được tổ chức hàng năm tại Trung tâm Quần vợt Quốc gia Daulet.