北京體育大學是國內最早培養體育專業研究生的最高學府、全國第一所體育學博士學位授權院校和第一批體育學碩士學位授權院校，也是最早經國務院學位委員會批準面向海外招收博士、碩士研究生的高等院校。為進一步適應研究生教育發展要求，國家體育總局2002年12月正式批準北京體育大學成立研究生院，標志著學校的研究生教育邁上了一個新臺階。
北京體育大學研究生教育始于1953年，到1965年連續招收了13屆碩士研究生，后因文革中斷招生，1978年恢復招生，并從1987年起開始招收和培養博士研究生。多年來，在教育部、國務院學位委員會、國家體育總局和北京市教委的關懷與領導下，學校研究生教育改革不斷深化，學科專業結構調整優化，招生規模逐步擴大，教學質量顯著提高。截止目前，已經培養博士、碩士研究生13000多名。在培養國內高層次體育人才的同時，北京體育大學研究生院還逐步加大招收港、澳、臺地區學生和外國留學生的力度，截止2021年，已累計招收港澳臺地區博士研究生120余人、碩士研究生150余人，外國留學生博士研究生170余人、碩士研究生320余人。
目前，學校共有體育學一級學科博士學位授權點，體育學、馬克思主義理論、心理學、教育學、新聞傳播學、臨床醫學、公共管理7個一級學科碩士學位授權點，體育、應用心理、工商管理、新聞傳播、漢語國際教育、電子信息6個碩士專業學位授權點，1個體育學博士后科研流動站。
學校研究生招生類別為：博士研究生（含博士少數民族骨干計劃）、碩士研究生（含單獨考試、應屆本科推免、碩士少數民族骨干計劃、碩士研究生冠軍班）、國內高級訪問學者，港澳臺地區博士、碩士研究生，外國留學生博士、碩士研究生。
北京體育大學現有碩士生導師403名，博士生導師139名。原國際奧委會第一副主席、中國奧委會名譽主席何振梁先生曾任學校博士生導師。北京體育大學培養輸送了大批優秀體育人才，招收的研究生中，共有奧運會冠軍80余人，世界冠軍190余人，冠軍教練員90余人。目前，北京體育大學研究生院的在校生已經達到3300多名。
北京體育大學研究生教育與時俱進，開拓創新，充分發揮學科齊全、科研力量雄厚等優勢，突出教育、訓練、科研三結合。2003年4月，研究生院與國家皮劃艇隊合作，在浙江千島湖國家水上訓練基地建立起第一個北京體育大學研究生工作流動站，助力研究生冠軍班學生孟關良在雅典奧運會男子雙人劃艇500米決賽中取得中國水上項目的第一枚奧運金牌。此后，研究生院由先后與安徽體育局、吉林體育局、北京康比特公司等多家單位合作共建了一批研究生工作站。
北京體育大學研究生院注重研究生國際聯合培養，每年選派優秀研究生申報“國家建設高水平大學公派研究生項目”，并且學校與香港大學、澳門理工大學等港澳臺地區知名高校簽署了聯合辦學的協議，與美國、韓國、日本和俄羅斯等國家多所大學建立合作關系。
當前，北京體育大學認真學習習近平總書記關于研究生教育工作的重要指示、批示精神，全面貫徹落實全國研究生教育會議有關要求，積極推進學校研究生教育綜合改革，全面提升研究生培養質量，努力為體育強國建設培養更多高層次人才。