Pada kongres Sorbonne tahun 1894, banyak sekali cabang olahraga yang diusulkan untuk program di Athena. Pengumuman resmi pertama mengenai acara olahraga yang akan diadakan menampilkan olahraga seperti sepak bola dan kriket, tetapi rencana ini tidak pernah diselesaikan, dan olahraga ini tidak masuk dalam daftar akhir untuk Olimpiade. Dayung dan yachting dijadwalkan, tetapi harus dibatalkan karena cuaca buruk pada hari kompetisi yang direncanakan.
Atletik
Acara atletik memiliki lapangan paling internasional dari semua cabang olahraga. Sorotan utama adalah maraton, yang diadakan untuk pertama kalinya dalam kompetisi internasional. Spyridon Louis adalah satu-satunya juara atletik Yunani dan pahlawan nasional. Meskipun Yunani telah diunggulkan untuk memenangkan discus atau tolak peluru, atlet terbaik Yunani hanya berada di belakang Robert Garrett dari Amerika dalam kedua acara tersebut.
Tidak ada rekor dunia yang tercipta, karena hanya sedikit pesaing internasional papan atas yang memilih untuk berkompetisi. Selain itu, lintasan lintasan yang sangat sempit, membuat waktu yang cepat dalam lomba lari menjadi sulit. Meskipun demikian, Thomas Burke, dari Amerika Serikat, memenangkan lomba lari 100 meter dalam waktu 12,0 detik dan 400 meter dalam waktu 54,2 detik. adalah satu-satunya yang menggunakan "start jongkok" (menaruh lututnya di atas tanah), sehingga membingungkan para juri. Akhirnya, ia diizinkan untuk memulai dari "posisi yang tidak nyaman".
Bersepeda
Aturan Asosiasi Bersepeda Internasional digunakan untuk kompetisi bersepeda. Acara bersepeda trek diadakan di Neo Phaliron Velodrome yang baru dibangun. Hanya satu acara jalan raya yang diadakan, perlombaan dari Athena ke Marathon dan kembali (87 kilometer).
Dalam acara lintasan, pembalap sepeda terbaik adalah Paul Masson dari Prancis, yang memenangkan time trial satu putaran, sprint event, dan 10.000 meter. Dalam ajang 100 kilometer, Masson masuk sebagai pacemaker untuk rekan senegaranya, Léon Flameng. Flameng memenangkan ajang ini, setelah terjatuh, dan setelah berhenti untuk menunggu lawannya dari Yunani, Georgios Kolettis, memperbaiki masalah mekanis. Atlet anggar Austria, Adolf Schmal, memenangkan perlombaan 12 jam, yang hanya diikuti oleh dua orang pesepeda, sementara ajang road race dimenangkan oleh Aristidis Konstantinidis.
Pagar
Acara anggar diadakan di Zappeion, yang dibangun dengan uang yang diberikan Evangelis Zappas untuk menghidupkan kembali Olimpiade kuno, yang sebelumnya tidak digunakan. Tidak seperti olahraga lainnya (di mana hanya amatir yang diizinkan untuk ambil bagian di Olimpiade), para profesional diizinkan untuk berkompetisi dalam anggar, meskipun dalam acara terpisah. Para profesional ini dianggap sebagai atlet tuan-tuan, sama seperti para amatir.
Empat ajang dijadwalkan, tetapi ajang épée dibatalkan karena alasan yang tidak diketahui. Pertandingan foil dimenangkan oleh seorang Prancis, Eugène-Henri Gravelotte, yang mengalahkan rekan senegaranya, Henri Callot, di final. Dua ajang lainnya, sabre dan master foil, dimenangkan oleh pemain anggar Yunani. Leonidas Pyrgos, yang memenangkan ajang yang terakhir, menjadi juara Olimpiade Yunani pertama di era modern.
Senam
Senam diadakan di lapangan tengah Stadion Panathinaiko. Jerman mengirimkan tim yang terdiri atas 11 orang, yang memenangkan lima dari delapan acara, termasuk kedua acara tim. Dalam acara tim di palang horizontal, tim Jerman tidak tertandingi. Tiga orang Jerman menambah gelar individu: Hermann Weingärtner memenangkan palang horizontal, Alfred Flatow memenangkan palang paralel; dan Carl Schuhmann, yang juga sukses berkompetisi dalam gulat, memenangkan vault. Louis Zutter, pesenam Swiss, memenangkan kuda pommel, sementara Ioannis Mitropoulos dan Nikolaos Andriakopoulos dari Yunani masing-masing menang dalam ajang panjat cincin dan tali.
Penembakan
Diadakan di lapangan tembak di Kallithea, kompetisi menembak ini terdiri atas lima event-dua menggunakan senapan dan tiga dengan pistol. Event pertama, senapan militer, dimenangkan oleh Pantelis Karasevdas, satu-satunya kompetitor yang mengenai sasaran dengan semua tembakannya. Ajang kedua, untuk pistol militer, didominasi oleh dua bersaudara asal Amerika: John dan Sumner Paine menjadi kakak-beradik pertama yang berhasil menduduki urutan pertama dan kedua dalam ajang yang sama. Untuk menghindari mempermalukan tuan rumah, kedua kakak beradik ini memutuskan bahwa hanya salah satu dari mereka yang akan berkompetisi dalam ajang pistol berikutnya, yaitu pistol bebas. Sumner Paine memenangkan ajang itu.
Paine bersaudara tidak berkompetisi dalam ajang pistol 25 meter, karena para juri memutuskan bahwa senjata mereka tidak sesuai dengan kaliber yang disyaratkan. Dengan ketidakhadiran mereka, Ioannis Phrangoudis menang. Acara terakhir, senapan bebas, dimulai pada hari yang sama. Namun, acara ini tidak selesai karena hari sudah gelap dan baru diselesaikan keesokan paginya, ketika Georgios Orphanidis dinobatkan sebagai juara.
Berenang
Kompetisi renang diadakan di laut terbuka. Hampir 20.000 penonton berjejer di Teluk Zea di lepas pantai Piraeus untuk menyaksikan acara tersebut. Air di teluk itu dingin, dan para pesaing menderita selama perlombaan mereka. Ada tiga acara terbuka (gaya bebas 100 meter putra, gaya bebas 500 meter putra, dan gaya bebas 1200 meter putra), selain acara khusus yang terbuka hanya untuk pelaut Yunani, yang semuanya diadakan pada hari yang sama (11 April).
Bagi Alfréd Hajós dari Hongaria, berada di hari yang sama berarti ia hanya bisa berkompetisi dalam dua ajang. Ia memenangkan dua ajang di mana ia berenang, gaya bebas 100 dan 1200 meter. Hajós kemudian menjadi salah satu dari hanya dua Olympian yang memenangkan medali di kedua kompetisi atletik dan artistik, ketika ia memenangkan medali perak untuk arsitektur pada tahun 1924. Gaya bebas 500 meter dimenangkan oleh perenang Austria, Paul Neumann, yang mengalahkan lawan-lawannya dengan selisih lebih dari satu setengah menit.
Tenis
Meskipun tenis sudah menjadi olahraga utama pada akhir abad ke-19, tidak ada pemain top yang muncul untuk turnamen di Athena. Kompetisi ini diadakan di lapangan Athens Lawn Tennis Club, dan lapangan velodrome yang digunakan untuk acara bersepeda. John Pius Boland, yang memenangkan acara tersebut, diikutsertakan dalam kompetisi oleh sesama muridnya di Oxford. Pada putaran pertama, Boland mengalahkan Friedrich Traun, seorang pemain tenis yang menjanjikan dari Hamburg, yang telah tersingkir dalam kompetisi sprint 100 meter. Boland dan Traun memutuskan untuk bekerja sama untuk pertandingan ganda, di mana mereka mencapai final dan mengalahkan lawan-lawan mereka dari Yunani dan Mesir setelah kalah pada set pertama.
Angkat Besi
Olahraga angkat besi masih muda pada tahun 1896, dan peraturannya berbeda dari yang digunakan saat ini. Kompetisi diadakan di luar ruangan, di lapangan stadion utama, dan tidak ada batasan berat badan. Acara pertama diadakan dengan gaya yang sekarang dikenal sebagai "clean and jerk". Ada dua kompetitor yang menonjol: Launceston Elliot dari Skotlandia dan Viggo Jensen dari Denmark. Keduanya mengangkat beban yang sama; tetapi juri, dengan Pangeran George sebagai ketuanya, memutuskan bahwa Jensen melakukannya dengan gaya yang lebih baik. Delegasi Inggris, yang tidak terbiasa dengan peraturan tie-breaking ini, mengajukan protes. Kedua lifter akhirnya diizinkan untuk melakukan percobaan lebih lanjut, tetapi tidak ada lifter yang meningkat, dan Jensen dinyatakan sebagai juara.
Elliot menang dalam ajang angkat satu tangan, yang diadakan segera setelah acara angkat dua tangan. Jensen mengalami cedera ringan dalam percobaan dua tangan terakhirnya, dan bukan tandingan Elliot, yang memenangkan kompetisi ini dengan mudah. Para penonton Yunani terpesona oleh pemenang asal Skotlandia ini, yang mereka anggap sangat menarik. Sebuah insiden aneh terjadi selama acara angkat besi: seorang pelayan diperintahkan untuk memindahkan beban, yang tampaknya menjadi tugas yang sulit baginya. Pangeran George datang membantunya; ia mengambil beban dan melemparkannya cukup jauh dengan mudah, untuk menyenangkan orang banyak.
Gulat
Tidak ada kelas berat badan yang ada untuk kompetisi gulat, yang diadakan di Stadion Panathinaiko, yang berarti hanya akan ada satu pemenang di antara para pesaing dari semua ukuran. Aturan yang digunakan mirip dengan gulat Yunani-Romawi modern, meskipun tidak ada batasan waktu, dan tidak semua pegangan kaki dilarang (berbeda dengan aturan saat ini).
Selain dua kontestan Yunani, semua pesaing sebelumnya aktif dalam olahraga lain. Juara angkat besi Launceston Elliot menghadapi juara senam Carl Schuhmann. Schuhmann menang dan maju ke babak final, dimana ia bertemu dengan Georgios Tsitas, yang sebelumnya mengalahkan Stephanos Christopoulos. Kegelapan memaksa pertandingan final ditangguhkan setelah 40 menit; pertandingan dilanjutkan keesokan harinya, ketika Schuhmann hanya membutuhkan seperempat jam untuk menyelesaikan pertandingan.