Nombre d'entre elles se déroulent dans les sites de classe mondiale construits pour les Jeux Olympiques. La Piscine olympique, par exemple, accueille les championnats nationaux et les épreuves de qualification olympiques du pays et a également hébergé les séries mondiales de plongeon de la FINA en 2018, tandis que le Bassin olympique a accueilli les championnats du monde de canoë en 1986 ainsi que les championnats du monde de triathlon de l'ITU en 1999 et 2012, entre autres événements majeurs. Le Centre olympique de yachting a accueilli les championnats du monde de laser masters en 2015, et le Stade olympique a accueilli les championnats du monde de gymnastique artistique 2017 et des matchs de la Coupe du monde U-20 de la FIFA Canada 2007 et de la Coupe du monde féminine de la FIFA Canada 2015. Il servira également d'hôte pour la Coupe du Monde de la FIFA 2026.
En dehors de ses anciens sites olympiques, Montréal continue d'attirer des événements sportifs de haut niveau, au premier rang desquels le Grand Prix du Canada de Formule 1 sur le circuit Gilles Villeneuve, qui accueillera l'événement jusqu'en 2029. La ville a également accueilli les championnats de World Aquatics en 2005 et, en alternance avec Toronto, l’Open du Canada (tournoi de tennis).