1956年6月，在武汉成立武汉体育学院。

1957年，全国体育院校进行调整时迁到广州，易名为广州体育学校，后更名为广东省青少年业余体校、广东省体育运动学校。

1962年，华南师院体育系并入广东省体育运动学校。

1968年，广州体育学校被并入广东师范学院。

1973年，学校复办，易名为广东体育学校，同时成立广东省青少年业余体校。

1975年7月，恢复广州体育学校，并将广东师范学院体育系并入广州体育学校。

1982年，经广东省人民政府批准，广东省青少年业余体育学校和广东体育学校合并，更名为广东省体育运动学校，招收初中毕业生，学制5年，分运动班和中专师资班，一、二、三年级为运动班，四、五年级为师资班（还有附设班）。

1992年7月，广东省体育运动学校设立了广东省足球运动学校。

1998年，广东省体育运动学校被国家体育总局批准为“高水平后备人才训练基地”；9月，被国家体育总局篮球管理中心、中国篮球协会批准为“全国青少年篮球训练重点单位”。

2000年，广东省体育运动学校被国家体育总局批准为“青少年体育俱乐部”；4月，被国家体育总局田径管理中心、中国田径协会批准为“全国田径高水平后备人才培训基地”；8月，被中国举重协会批准为“全国举重高水平后备人才基地”。

2003年5月，经广东省人民政府批准，升格为全日制高等体育职业院校，隶属于广东省体育局。

2019年，广东体育职业技术学院在广东省“创新强校工程”获b类院校排名第八。

2012年8月，经省机构编制委员会批准，学院附属竞技体校更名为广东省青少年竞技体育学校，并于2014年1月正式独立运作。

2020年6月，学校成建制由广东省体育局划转广东省教育厅管理。

2022年9月，学校入选广东省域高水平高等职业院校建设计划培育单位。

2023年12月，广东体育职业教育产教融合发展论坛暨广东体育职业技术学院运动健康中心揭牌仪式在广州举行。

2024年6月27日，广东体育职业技术学院—香港赛马会赛马多功能实训室揭牌仪式在广东体育职业技术学院举行。该实训室将成为香港赛马会与学校合办的“运动训练专业赛马方向”双轨制课程的培训基地。