В районе имеется 128 спортивных учреждений, включая 27 школ, 1 профессиональный колледж, 1 детско-юношескую спортивную школу, филиал ФК «Актөбе» для детей и подростков, 2 центра детского творчества, а также 97 спортивных учреждений и коллективов. В 2024 году численность занимающихся физической культурой составляет 13800 человек, что составляет 46,6 % от общего числа населения.
Спортивная инфраструктура: В районе имеется 93 спортивных объекта, включая 6 комплексов для физической культуры и оздоровления, 1 бассейн, 1 стадион, 1 хоккейную площадку, 42 спортивных зала, 9 адаптированных спортивных залов и 33 спортивных площадки. В 2024 году было добавлено 3 спортивных зала: два в спортивном комплексе в селе Каратогай и один в селе Байторысай, который был построен при поддержке спонсора. Спонсором выступил Черный Сергей Васильевич, директор ОО «Руссоль» из Оренбурга, выпускник Байторысайской средней школы. Спортивные объекты ежегодно проходят текущие ремонты, и жители района имеют возможность заниматься спортом в свободное время. Занятия проводятся по расписанию для школьников, молодежи и других жителей. В 2025 году планируется строительство 10 спортивных площадок с искусственным покрытием для 10 школ района на средства областного бюджета.
Занимающиеся спортом: В районе работают 104 преподавателя физкультуры, из которых 79 имеют высшее образование (76 %), а 25 — среднее специальное образование (24 %). В школах работают 28 спортивных инструкторов. В 27 школах обучаются 5438 учащихся, из которых 3340 занимаются спортом, что составляет 61,4 %.
В Мартукской детско-юношеской спортивной школе занимаются 905 учеников в 73 группах. В школе работают 38 тренеров, из которых 26 штатных и 12 — по совместительству. В районе нет специалистов по физической культуре и спорту в отделе культуры и спорта, а также на должностях директора стадиона и заместителя хозяйственного директора Мартукской ДЮСШ.
В 2024 году было проведено 135 спортивных мероприятий, в которых приняли участие 25268 человек. В среднем ежемесячно проходит 11 мероприятий с участием более 2000 человек. На национальные и государственные праздники организуются спортивные соревнования. Например, 7 мая в селе Сарыжар прошли состязания по национальным видам спорта, в которых участвовало более 100 спортсменов. 30 августа на день Конституции были организованы соревнования по кокпару и аударыспаку, в которых приняли участие около 60 спортсменов из нескольких районов области.
Спортсмены района активно участвуют в районных, областных и республиканских соревнованиях. Так, учащаяся Мартукской ДЮСШ Ангелина Чашкова выиграла I место на чемпионате Казахстана по волейболу среди девушек в январе. Также, выпускник Мартукской ДЮСШ Ильяс Хасенов участвовал в зимних юношеских Олимпийских играх по биатлону в Корее. В различных областных чемпионатах и спортивных событиях команда Мартукского района многократно занимала призовые места.
В целом спортсмены района завоевали более 70 первых мест, около 70 вторых и более 80 третьих мест на республиканских и областных соревнованиях.