Na kongresie na Sorbonie w 1894 r. zaproponowano duży spis sportów do programu w Atenach. Pierwsze oficjalne zapowiedzi dotyczące wydarzeń sportowych, które miały się odbyć, dotyczyły takich sportów jak piłka nożna i krykiet, ale plany te nigdy nie zostały sfinalizowane, a te sporty nie znalazły się na ostatecznej liście Igrzysk. Wiosłowanie i żeglarstwo były zaplanowane, ale musiały zostać odwołane z powodu złej pogody w planowanym dniu zawodów.
Athletics
Imprezy lekkoatletyczne miały najbardziej międzynarodowy charakter spośród wszystkich dyscyplin sportowych. Najważniejszym wydarzeniem był maraton, który po raz pierwszy odbył się w ramach międzynarodowych zawodów. Spyridon Louis był jedynym mistrzem Grecji w lekkiej atletyce i bohaterem narodowym. Chociaż Grecja być favoured dyskus lub strzelnica, najlepszy Grecki atleta kończyć tuż za Amerykanin Robert Garrett w oba wydarzenie.
Nie ustanowiono żadnych rekordów świata, ponieważ niewielu czołowych międzynarodowych konkurentów zdecydowało się na rywalizację. Ponadto, zakręty toru były bardzo ciasne, co utrudniało szybkie czasy w biegach. Mimo to, Thomas Burke ze Stanów Zjednoczonych wygrał wyścig na 100 metrów w 12,0 sekundy, a 400 metrów w 54,2 sekundy. jako jedyny wykorzystał "przykucnięty start" (stawiając kolano na ziemi), dezorientując tym samym jury. Ostatecznie mógł wystartować ze swojej "niewygodnej pozycji".
Jazda na rowerze
W zawodach rowerowych wykorzystano zasady Międzynarodowego Stowarzyszenia Kolarskiego (International Cycling Association). Zawody w kolarstwie torowym odbywały się na nowo wybudowanym Velodromie Neo Phaliron. Odbyła się tylko jedna impreza drogowa, wyścig z Aten do Maratonu i z powrotem (87 kilometrów).
W zawodach na torze najlepszym kolarzem był Francuz Paul Masson, który wygrał jazdę na czas na jedno okrążenie, sprint i 10.000 metrów. W wyścigu na 100 km Masson wystartował jako rozrusznik serca dla swojego rodaka Léona Flamenga. Flameng wygrał imprezę po upadku i po zatrzymaniu się, aby poczekać na swojego greckiego przeciwnika Georgiosa Kolettisa, który naprawił problem mechaniczny. Austriacki szermierz Adolf Schmal wygrał 12-godzinny wyścig, który został ukończony tylko przez dwóch kolarzy, natomiast wyścig szosowy wygrał Aristidis Konstantinidis.
Ogrodzenie
Imprezy szermiercze odbywały się w Zappeju, który zbudowany z pieniędzy przekazanych przez Evangelisa Zappasa na ożywienie starożytnych igrzysk olimpijskich, nie był wcześniej wykorzystywany. W odróżnieniu od innych sportów (w których na Olimpiadzie mogli brać udział tylko amatorzy), profesjonaliści mogli rywalizować w szermierce, choć w osobnej imprezie. Profesjonaliści ci byli uważani za dżentelmenów, podobnie jak amatorów.
Zaplanowano cztery wydarzenia, ale wydarzenie epistyczne zostało odwołane z nieznanych powodów. Imprezę foliową wygrał Francuz Eugène-Henri Gravelotte, który w finale pokonał swojego rodaka, Henri'ego Callota. Pozostałe dwie imprezy, szablę i folię mistrzów, wygrali greccy szermierze. Leonidas Pyrgos, który wygrał to drugie wydarzenie, został pierwszym greckim mistrzem olimpijskim we współczesności.
Gimnastyka
Gimnastyka była na boisku Stadionu Panathinaiko. Niemcy wysłali 11-osobową drużynę, która wygrała pięć z ośmiu imprez, w tym obie imprezy drużynowe. W imprezie drużynowej na belce poziomej, drużyna niemiecka była nieugięta. Trzech Niemców dodało indywidualne tytuły: Hermann Weingärtner wygrał poprzeczkę poziomą, Alfred Flatow wygrał poprzeczkę równoległą, a Carl Schuhmann, który również z powodzeniem startował w zapasach, wygrał sklepienie. Szwajcarski gimnastyk Louis Zutter wygrał konia pompejowego, a Grecy Ioannis Mitropoulos i Nikolaos Andriakopoulos zwyciężyli odpowiednio w zawodach na ringach i wspinaczce linowej.
Strzelanie
Zawody strzeleckie odbyły się na strzelnicy w Kallithea i obejmowały pięć imprez - dwie z użyciem karabinu i trzy z pistoletem. Pierwszą imprezę, karabin wojskowy, wygrał Pantelis Karasevdas, jedyny zawodnik, który trafił w cel wszystkimi strzałami. Druga impreza, w przypadku pistoletów wojskowych, została zdominowana przez dwóch braci amerykańskich: John i Sumner Paine zostali pierwszym rodzeństwem, które skończyło pierwszy i drugi w tej samej imprezie. Aby nie wprawić w zakłopotanie swoich gospodarzy, bracia zdecydowali, że tylko jeden z nich będzie rywalizował w następnej imprezie z użyciem pistoletu, wolnego. Sumner Paine wygrał tę imprezę.
Bracia Paine nie wzięli udziału w 25-metrowej imprezie pistoletowej, ponieważ sędziowie zawodów stwierdzili, że ich broń nie była odpowiedniego kalibru. Pod ich nieobecność wygrał Ioannis Phrangoudis. Tego samego dnia rozpoczęła się finałowa impreza - wolny karabin. Jednak z powodu ciemności impreza nie została zakończona i została zakończona następnego dnia rano, kiedy Georgios Orphanidis został koronowany na mistrza.
Pływanie
Zawody pływackie odbyły się na otwartym morzu. Prawie 20.000 widzów ustawiło się nad Zatoką Zea u wybrzeży Pireusu, aby oglądać te wydarzenia. Woda w zatoce była zimna, a zawodnicy cierpieli podczas wyścigów. Były trzy otwarte zawody (męski 100-metrowy freestyle, męski 500-metrowy freestyle i męski 1200-metrowy freestyle), oprócz specjalnych zawodów otwartych tylko dla greckich żeglarzy, wszystkie odbyły się tego samego dnia (11 kwietnia).
Dla Alfréda Hajósa z Węgier, bycie tego samego dnia oznaczało, że mógł rywalizować tylko w dwóch z tych wydarzeń. Wygrał dwa zawody, w których pływał, freestyle 100 i 1200 metrów. Hajós później został jednym z dwóch tylko olimpijczyków, którzy zdobyli medal w zawodach lekkoatletycznych i artystycznych, kiedy to w 1924 roku zdobył srebrny medal w dziedzinie architektury. Freestyle 500 metrów wygrał austriacki pływak Paul Neumann, który pokonał swoich przeciwników o ponad półtorej minuty.
Tenis
Chociaż tenis był już głównym sportem pod koniec XIX wieku, żaden z czołowych graczy nie pojawił się na turnieju w Atenach. Zawody odbywały się na kortach ateńskiego klubu tenisowego "Athens Lawn Tennis Club", a także na polu welodromowym wykorzystywanym do imprez rowerowych. John Pius Boland, który wygrał to wydarzenie, został zgłoszony do zawodów przez swojego kolegę z Oxfordu. W pierwszej rundzie Boland pokonał Friedricha Trauna, obiecującego tenisistę z Hamburga, który został wyeliminowany w konkursie sprintu na 100 metrów. Boland i Traun zdecydowali się na spotkanie w deblu, w którym dotarli do finału i po przegranym pierwszym secie pokonali swoich greckich i egipskich przeciwników.
Podnoszenie ciężarów
Sport podnoszenia ciężarów był jeszcze młody w 1896 roku, a jego zasady różniły się od tych stosowanych obecnie. Zawody odbywały się na wolnym powietrzu, na boisku głównego stadionu, nie było ograniczeń wagowych. Pierwsze zawody odbywały się w stylu znanym obecnie jako "clean and jerk". Wyróżniło się dwóch zawodników: Scotsman Launceston Elliot i Viggo Jensen z Danii. Obaj podnosili tę samą wagę, ale jury, z księciem Georgem na czele, uznało, że Jensen zrobił to w lepszym stylu. Delegacja brytyjska, nieobeznana z tą sprzeczną z prawem zasadą, złożyła protest. Ostatecznie pozwolono podnośnikom podjąć dalsze próby, ale żaden z nich nie poprawił się, a Jensen został ogłoszony mistrzem.
Elliot wygrał w zawodach z podnoszeniem jedną ręką, które odbyły się bezpośrednio po zawodach z podnoszeniem dwiema rękami. Jensen został lekko kontuzjowany podczas swojej ostatniej próby na dwie ręce i nie dorównał Elliotowi, który z łatwością wygrał zawody. Grecka publiczność została oczarowana przez szkockiego zwycięzcę, którego uważali za bardzo atrakcyjnego. Podczas zawodów podnoszenia ciężarów wydarzył się ciekawy incydent: słudze kazano zdjąć ciężary, co wydawało mu się trudnym zadaniem. Książę Jerzy przyszedł mu z pomocą; podniósł ciężar i z łatwością rzucił go na znaczną odległość, ku uciesze tłumu.
Wrestling
Na zawodach zapaśniczych, odbywających się na Stadionie Panathinaiko, nie istniały żadne klasy wagowe, co oznaczało, że wśród zawodników wszystkich rozmiarów znajdzie się tylko jeden zwycięzca. Zastosowane zasady były podobne do współczesnego grecko-rzymskiego wrestlingu, choć nie było ograniczenia czasowego i nie wszystkie chwyty na nogi były zakazane (w przeciwieństwie do obecnych zasad).
Oprócz dwóch zawodników greckich, wszyscy zawodnicy byli wcześniej aktywni w innych sportach. Mistrz wagi Launceston Elliot zmierzył się z mistrzem gimnastyki Carlem Schuhmannem. Ten ostatni wygrał i awansował do finału, gdzie spotkał Georgiosa Tsitasa, który wcześniej pokonał Stephanosa Christopoulosa. Ciemność zmusiła go do zawieszenia meczu finałowego po 40 minutach, który był kontynuowany następnego dnia, kiedy Schuhmann potrzebował tylko kwadrans, aby zakończyć walkę.