У Војној гимназији се одувек посебна пажња посвећује физичкој спремности ученика, па у складу са тим, поред редовне наставе из физичке културе, организован је и рад великог броја спортских секција.
Спортске секције имају за циљ побољшање физичке спремности ученика кроз програме и активности који су ученицима привлачни, откривање и развијање талената код ученика као и подизање свести о здравом животу и стварање навике бављења спортом и одржавања високог нивоа физичке спремности током целог живота, што је за будуће кадете Војне академије и официре Војске Србије од велике важности.
Рад секција организован је радним данима и викендом, а секцијама руководе искусни професори физичке културе као и старешине из састава Војне академије. Ученицима је на располагању модеран и велики спортски центар за салама за гимнастику и борилачке вештине, салом за одбојку и кошарку, великом салом за мали фудбал и кошарку (са трибинама) и пратећим просторијама. Од спољашњих терена у интернату Војне гимназије налазе се велики фудбалски терен са атлетском стазом и трибинама, рукометни терен са трибинама, кошаркашки терени и полигон пешадијских препрека. Такође, у интернату Војне гимназије налази се и модерно опремљена стрељана. Спортским секцијама Војне гимназије су, по потреби, на располагању и капацитети Војне академије.
Секције које су на располагању ученицима Војне гимназије су следеће:
- Кошаркашка секција,
- Фудбалска секција,
- Секција малог фудбала,
- Одбојкашка секција,
- Атлетска секција,
- Гимнастичка секција,
- Веслачка секција,
- Оријентиринг секција,
- Стрељачка секција,
- Џудо секција.
У складу са интересовањима ученика и могућностима школе, сваке године уводе се и нове секције. Све секције се организују за ученике оба пола.
Ученици Војне гимназије редовно учествују на спортским такмичењима и смотрама на којима увек остварују запажене резултате.