庆贺广州天河体育中心建成35周年1983年10月12日，市政府下发《关于成立市筹建天河体育中心领导小组的通知》，为天河体育中心筹建拉开序幕。
1987年8月30日，广州天河体育中心举行落成典礼，天河体育场、天河体育馆、天河游泳馆同时建成，开创了全国一次性建成三大场馆的先河。
获得1991年国际体育与游乐设施工作机构（IAKS AWARD)银质奖第一名、1989年中国建筑工程鲁班奖、1989年国家科技进步二等奖、1990年国家优秀设计银质奖、1993年中国建筑学会优秀建筑创作奖、2009年中国建筑学会建筑创作大奖，入选“第三批中国20世纪建筑遗产项目”。
2017年开始，天河体育中心成为广州马拉松起点，助力广马成为国际田联金标赛事、中国田协金牌赛事365wm完美体育。
2018年，天河体育中心完成对体育场的更新改造，璀璨红棉绽放广州城市新中轴线年，世界克中国锦标赛在天河体育馆举行。
2022年，天河体育中心干部职工84人支援天河区疫情防控工作，157名干部职工下沉全市各个区支援疫情防控工作，充分展现了天体人的责任和担当。
自建成以来，天河体育中心不仅是六运会、九运会、亚运会等大型综合运动会的举办场地，更致力于推动广州全民健身事业发展，不断更新设施设备、提升服务水平，打造广州城市新中轴线上的全民健身乐园，被评为“2014-2017年度广东省群众体育先进单位”、“2017-2020年度全国群众体育先进单位”。
广州天河体育中心一直致力于加大体育惠民开放力度，全面实行惠民开放政策，每周免费或低收费开放时间不低于35个小时。此外，免费开放羽毛球、乒乓球、门球场、健身路径等户外20多项体育设施给市民群众健身活动，平均每年累计开放时间超过6万小时，接待人数超过500万人次。
建成拥有80张乒乓球台的百姓乒乓乐园和全国首个儿童乒乓乐园，规模居全国之首;高标准建设全国第一条大型体育场馆外围塑胶跑道—“跑者天地”，配套设置室、储物柜、自动售卖机等，为近百个跑团近万名跑者提供优质服务;搭建“智跑服务益站”全民健身公益服务平台，开设科学健身大讲堂及羽毛球、乒乓球、跑步等多项健身指导服务课程;支持建立免费健身活动点，为跑步、广场舞、毽球、羽毛球等20多个固定健身活动点提供水电设施支持和管理服务，引导、支持各类健身团体有序开展健身活动，受到市民群众广泛好评。
目前，广州天河体育中心正开展全国首条全民健身路径升级改造，改造完成后将成为CBD首个户外智能健身房。同时，围绕筹备2023年世界田联接力赛开展场馆改造，赛后也将为市民群众提供更优质的场馆设施设备及配套服务。
雄关漫道真如铁，而今迈步从头越。在党的二十大即将召开之际，广州天河体育中心将按照市体育局党组的总体部署，继续做好体育惠民、竞技体育、大赛保障、体育产业等工作，进一步打造“城市客厅”、“体育殿堂”，不断提体城市名片的影响力，坚持稳中求进，齐心协力全面推进中心工作取得新突破，为广州建设世界体育名城和国际体育消费中心城市贡献天体力量。