沈阳体育学院原名东北体育学院，创立于1954年，隶属国家体委（国家体育总局），2001年由国家体育总局与辽宁省人民政府共建，是我国体育行业骨干院校之一，有着悠久历史和深厚积淀。
运动训练学院前身为沈阳体育学院运动系，根据1959年8月教育部和国家体委召开的全国高等体育院校和高等师范院校体育系科负责人会议精神，1960年9月，学校按专业调整系科设置，组建体育系和运动系一部、二部（其中，运动系一部为专业运动队，由省体委直接领导）。1962年4月学校撤销运动系二部，并入体育系。1985年根据全国体育院校工作会议精神，学校重建运动系。1986年9月运动系本科恢复招生。1993年7月运动系更名为体育运动二系。1998年1月体育运动二系更名为运动训练系。2011年1月运动训练系更名为运动训练学院。
运动训练学院唯一设置的运动训练专业，优势突出，特色鲜明，2007年获评辽宁省教育厅省级示范专业，2008年获评教育部、财政部国家高等学校特色专业，2011年获评辽宁省教育厅综合改革试点专业，2016年获评辽宁省教育厅转型发展试点专业，2017年获评辽宁省教育厅创新创业教育改革试点专业和向应用型转变示范专业，2018年获评辽宁省教育厅首批一流本科教育示范专业。2020年获评辽宁省教育厅、辽宁省人力资源和社会保障厅辽宁省教育系统先进集体，2017-2020年艾瑞深中国校友会和中国科教院两大评价机构专业排名均位居全国前三名，荣膺六星级世界高水平专业。2021年被教育部认定为国家级一流本科专业建设点。
运动训练学院师资力量雄厚，现有专业教师102人，其中教授17人，副教授42人；博士生导师1人，硕士生导师40人；博士毕业10人，博士在读１人，硕士毕业73人；任职国家队教练员12人，辽宁省教学名师１人，辽宁省优秀教师2人，辽宁省专业带头人1人，辽宁省优秀教学团队5个。
运动训练学院在学校党委的正确领导下，坚持教学、科研、训练三结合，累计为国家培养输送了1.2万余名各级各类体育人才。他们中涌现出一批批奥运冠军、卓越教练、体育官员、优秀教师、企业家等，曾得到了党和国家领导人的亲切接见。这其中有被国家授予“体坛尖兵”称号的八一速滑队运动员叶乔波；北京申办2022年冬奥会形象大使，并在2014年索契冬奥会期间得到习近平总书记亲切接见的李妮娜；2006年获得都灵冬奥会自由式滑雪空中技巧项目金牌的韩晓鹏；2016年获得里约奥运会跆拳道冠军的郑姝音。特别是以本专业学生运动员为主的国家自由式滑雪空中技巧队连续参加了第18-23届冬奥会，包揽了我国冬奥史雪上项目获得的12枚奖牌中的10枚（1金6银3铜），为国家体育事业做出了突出贡献。
运动训练学院坚持科学发展、特色发展、创新发展的办学理念，坚持以社会需求和学生发展为导向，立足辽宁，辐射东北，面向全国，主动服务健康中国和体育强国战略，全院师生勠力同心、真抓实干，全面提高专业建设水平和人才培养质量，奋力建设“冰雪特色鲜明、国内一流、世界知名”的运动训练专业。
