体育园位于公园东南部，按照生态、大绿、亲水的设计理念，将体育园定位为集园林、健身、体育文化为一体，满足市民游憩、休闲、健身的精品城市体育公园。体育园是在国家体育总局指导下，由中国体育彩票公益金支持兴建的全民健身工程示范园，被列为“全运惠民工程”和2017年天津市“20项民心工程”。在公园的浓密林荫中布设10个健身区域：环湖健身橡胶步道长约2.5公里，依据水系优化活动场地布局，优化环形慢跑步道；四个标准五人制足球场，采用人造草坪面层；篮球广场内有两个标准篮球场，周边为小篮球场；健身器材活动广场采用大理石地面，为游人提供康体活动场地；休闲棋苑，供游人消遣娱乐、健身益智；两片标准门球场采用人造草坪面层，门球为老年人喜爱的运动，彰显人文关怀。此外，还有四片标准板式网球场地，两片标准网球场，轮滑场地，两座滑板型台等。
水西公园体育园呈现以下特点：在天津体育部门与市容园林部门协作机制下，在天津市最大的公园内兴建体育健身设施；采用了新材料、新外观、新工艺、智能化、全人群的体育健身器材；体育和园林部门协调配合，各负其责。
