В 2012 году численность лиц, систематически занимающихся физической культурой и спортом в Трехгорном, составила 7 449 человек, это 22,5% от общего количества населения города.

На территории города расположены и действуют: 48 плоскостных спортивных сооружений, общей площадью 53 749 кв. м, в том числе стадион «Труд»; 41 спортивный зал; Дворец спорта «Олимпиец» с плавательным бассейном; 6 лыжных баз; 3 стрелковых тира.

В спортивную инфраструктуру ЗАТО входят спортивные организации и клубы, а также три детско-юношеские школы олимпийского резерва,  в которых культивируются следующие виды спорта: плавание, легкая атлетика, горнолыжный спорт (в том числе фристайл), сноуборд, лыжные гонки, спортивная акробатика, прыжки на батуте, волейбол, футбол, дзюдо, каратэ, бокс, кикбоксинг. В СДЮСШОР обучаются 1814 воспитанников, из них школьников 1640, что составляет 55 % от общего числа учащихся муниципальных общеобразовательных учреждений города Трехгорного.

Также в городе развито ветеранское движение. Ветераны участвуют в городских соревнованиях, Чемпионатах и Первенствах области, России и турнирах и добиваются хороших результатов

В последнее время Трёхгорный становится широко известным как центр горнолыжного спорта и отдыха, на склонах горы Завьялиха расположился горнолыжный комплекс.