Спортивный клуб и кафедра физического воспитания каждый год организовывают в университете работу более 20 спортивных секций, в которых занимаются более 500 студентов-спортсменов и 40 преподавателей и сотрудников.
Наиболее развитые виды спорта в КазАТУ - баскетбол, волейбол, армрестлинг, қазақ күресі, борьба на поясах, бокс и мини футбол.
Сборные команды университета являются многократными победителями в командном зачете по 17 видам спорта традиционной спартакиады студентов высших учебных заведений города Нұр-Сұлтан.
Женская сборная по бакетболу победители IV, V – летних Универсиад вузов РК, чемпионы «Студенческой лиги» 2008, 2010 г.г., в составе сборной команды города Нұр-Сұлтан «Астана жолбарыстары»: четырехкратные чемпионы РК, трехкратные обладатели Кубка РК.
Мужская сборная по баскетболу победители III, IV, V – летних Универсиад вузов РК, победители «Студенческой лиги» 2004, 2006, 2008 г.г., участники Всемирной универсиады студентов (Таиланд, 2007 год), в составе сборной команды города Нұр-Сұлтан «Астана жолбарыстары»: шестикратные чемпионы РК, четырехкратные обладатели Кубка РК, обладатели Кубка Джонсона (Катар).
В 2011 году в городе Нью-Йорк (США) студент энергетического факультета Адильбек Ашимов стал чемпионом Мира по гиревому спорту впервые в истории нашего университета.
Наши боксеры: Мерей Акшалов – выпускник экономического факультета 2010 года, участник XXIX – летних Олимпийских игр в Пекине. Бакытжан Кожабеков – выпускник технического факультета 2011 года, двухкратный чемпион Универсиад вузов РК, чемпион Азии 2005, 2006 г.г. Данияр Елеусинов – студент экономического факультета, серебряный призер чемпионата Мира среди молдежи (Гвадалахара, Мексика, 2008 г.), чемпион XVI - летних Азиатских игр (Гуанчжоу, КНР, 2010 г.), обладатель лицензии XXX – летних Олимпийских игр в Лондоне 2012 года. Илияс Сулейменов – студент агрономического факультета, чемпион VI – летней Универсиады вузов РК, серебряный призер чемпионата Азии (Южная Корея, 2011 г.), обладатель лицензии XXX – летних Олимпийских игр в Лондоне 2012 года.
Наши выпускники: Марат Асаинов – выпускник инженерно-педагогического факультета 1999 года, Заслуженный мастер спорта РК по армрестлингу, чемпион Мира и Европы. Карлыгаш Исраилова – выпускница энергетического факультета 2004 года, мастер спорта международного класса по армрестлингу, многократная чемпионка РК, четырехкратная чемпионка Азии, бронзовый призер чемпионата Мира.
