Ekspozycja „Dzieje sportu polskiego i olimpizmu” ukazuje dzieje sportu od antycznej Grecji poprzez narodziny nowożytnych Igrzysk Olimpijskich (XIX wiek) oraz początki sportu w Polsce (XIX/XX wiek) do współczesności.

Na około 1000 m w Centrum Olimpijskim zebrano ponad 3.000 eksponatów oraz prawie 600 zdjęć związanych głównie ze sportem i turystyką polską. Wybór był poprzedzony trudnymi dyskusjami, bowiem zbiory Muzeum liczą ponad 50.000 eksponatów i 55.000 zdjęć. Na ekspozycji w różnych aspektach przedstawiono ponad 40 dyscyplin; wśród nich lekkoatletykę, kolarstwo, narciarstwo, łyżwiarstwo, tenis, szermierkę, jeździectwo piłkę nożną, kajakarstwo, judo, żeglarstwo, alpinizm, turystykę letnią i zimową.

Do najciekawszych atrakcji wystawy zaliczamy oryginalne medale olimpijskie czy kajak, na którym pływał po mazurskich jeziorach Karol Wojtyła – późniejszy święty Jan Paweł II. Wystawę uzupełniają liczne filmy, nagrania dźwiękowe oraz prezentacje multimedialne.

Ekspozycja przybliża sylwetki wielu wybitnych sportowców reprezentujących liczne dziedziny sportu. Wśród najwybitniejszych są bracia Kucharowie, Zbyszko Cyganiewicz, Waldemar Baszanowski, Bronisław Czech, Janusz Kusociński, Maria Kwaśniewska, Stanisława Walasiewicz, Jadwiga Jędrzejowska, Karol Rómmel, Adam Pappé, Jerzy Kulej, Irena Szewińska, Bronisław Malinowski, Stanisław Królak, Ryszard Szurkowski, Władysław Komar, Kazimierz Deyna, Wanda Rutkiewicz, Mateusz Kusznierewicz, Otylia Jędrzejczak, Adam Małysz, Robert Korzeniowski…