首都体育馆位于白石桥路，修建于1968年，面积约为三万多平方米，毗邻奥林匹克饭店，是北京为本届大学生运动会而安排的重点改造场馆之一，也是大运会体操比赛及篮球、排球决赛赛场所在地。 为迎接大运会的到来，首都体育馆参照国际标准对场馆内各项基础设施进行了翻修改建。屋面采用跨度为60米的彩色钢板铺顶，天棚重新吊顶更新，灯光音响全部更换，其中照度达到了2000Lx(国际标准为1500Lx)。在场馆两侧，两块100平方米的彩色大屏幕格外引人注目，每平米6900个束点使图象还原效果更加清晰。 为保证各国运动员的比赛，场馆还对运动员休息进行了全面的装修，并对休息室内的设施进行了改造，其中包括卫生间、休息室、更衣室等。 此外，场馆还对通讯网络进行了全面的改造，在5平米的范围内就有一个信息接口（包括数据接口、语音电话、电视接口），确保了通讯的畅通无阻。同时，首都体育馆为了达到世界同级别场馆水平，在场馆外侧安设了太阳能路灯、太阳能厕所、太阳能电话等多项辅助设施。 这座体育馆占地七公顷，总建筑面积四万平方米，东西长一百二十二米，南北宽一百零七米，屋顶结构为平板型，变向空间钢网架，跨度九十九米。馆内有一万八千个观众席，是北京市最大的现代化体育馆。 这座体育馆设有比赛大厅一个，练习馆三个，观众休息厅六个。比赛大厅的比赛场长八十八米，宽四十米。可进行乒乓球，羽毛球，排球，篮球，体操等多样比赛，比赛场内的地板可以移动撤走，放水结冰后，可进行滑冰，冰球，花样滑冰等冰上体育比赛。