学院的前身之一是广州市中心业余体校，创建于1973年10月，校址位于广州市沾益直街168号。前身之二是广州市体工大队，创建于1979年，队址位于解放北路广州市体育馆内。广州市体工大队1986年迁址广州市燕子岗体育场，1987年迁址广州天河体育中心，1992年底迁址广州天河北街32号体工队大楼。在相对简陋的训练场地和教学条件下，广州市的体育工作者卧薪尝胆、艰苦创业，为广州市培养了众多的世界冠军、体育明星和体育教师。

　　1996年，广州市委市政府总投资2亿元人民币，建成当年具有现代化水平的、全国同类学校中规模最大、设备一流的体育运动学校——广州市伟伦体育运动学校，校址位于广州天河长兴路338号。广州市体委在学校实施竞技体育改革，将半专业层次的市体校和专业层次的市体工队实行“合一动态管理”。原香港恒生银行董事长利国伟先生和夫人易海伦女士捐赠2500万港币用于兴建学校，捐赠1500万港币设立训练教学奖励基金。经过8年的建设，学校已发展为国家高水平体育后备人才基地和国家级重点中专学校，为国家培养和输送了一大批奥运冠军、世界冠军及优秀体育后备人才，在全国享有很高的知名度和美誉度。
　　

　　2004年3月，经广东省人民政府批准，广州市伟伦体育运动学校升格为广州体育职业技术学院。学院在市体育局和市教育局的统筹规划和宏观指导下依法办学。目前学院的师资力量、教学设备、教学管理、场地规模等方面均已达到国家教育部《高等职业技术学院设置标准（暂行）》的办学要求。

　　展望未来，学院将准确把握“高水平的竞技体育和高技能的职业教育”的办学定位，继续保持“学校化”培养体育优秀人才的模式走在全国的前列，致力培养在各种大赛中为国争光的金牌选手，为发展我市、省和国家的体育事业特别是竞技体育作出重大贡献；不断扩大办学规模，扩大招生，大力发展高职教育，培养既有体育专项技能又有其他一技之长的具有“双技能”、“双证书”的高素质实用人才。