Theo hướng dẫn, đối tượng tuyển sinh của Trường Phổ thông Năng khiếu Thể dục thể thao Hà Nội là học sinh đã tốt nghiệp THCS; có xếp loại hạnh kiểm khá trở lên, học lực trung bình trở lên năm học lớp 9; có năng khiếu thể dục thể thao (NK TDTT), có khả năng phát triển để trở thành vận động viên; có nơi thường trú tại Hà Nội hoặc các tỉnh, thành phố khác trong toàn quốc; độ tuổi từ 15 đến 17 tuổi.
Sở GD&ĐT Hà Nội lưu ý, học sinh không có nơi thường trú tại Hà Nội trúng tuyển, nếu không có nguyện vọng tiếp tục học tại Trường Phổ thông NK TDTT Hà Nội sẽ không được chuyển vào học tại các trường THPT công lập trên địa bàn Hà Nội.
Công tác tuyển học sinh vào học tại Trường Phổ thông NK TDTT Hà Nội do Hội đồng tuyển sinh của Trường Phổ thông NK TDTT Hà Nội thực hiện theo quy định (thực hiện theo Quyết định số 473/QĐ-VHTTDL ngày 03/5/2017 của Sở Văn hoá, Thể thao và Du lịch Hà Nội). Sở GD&ĐT sẽ duyệt kết quả tuyển sinh của trường.
Phương thức tuyển sinh của Trường Phổ thông NK TDTT căn cứ vào NK TDTT và trình độ văn hóa của học sinh. Trường sẽ tổ chức thi năng khiếu về thể dục thể thao và xét tuyển về văn hóa
Sau khi trúng tuyển NK TDTT, học sinh trúng tuyển sẽ tham gia tuyển sinh vào lớp 10 THPT theo phương thức xét tuyển. ĐXT vào Trường Phổ thông NK TDTT Hà Nội được tính như sau:
ĐXT = Điểm thi NK + Điểm Ưu tiên (nếu có)
Trong đó, điểm thi NK là điểm thi NK TDTT và phải đạt từ 8,0 trở lên (theo thang điểm 10; còn điểm ưu tiên theo quy định với đối tượng chính sách (cộng từ 1-3 điểm).
Thời gian tuyển sinh của Trường Phổ thông NK TDTT Hà Nội như sau: Học sinh thi tuyển năng khiếu từ 1 - 30/6/2023; Trường thu hồ sơ và xét tuyển văn hóa từ ngày 26/6 - 22/7/2023.