1985年毛高文校長掌校期間，推動成立體育學科，劃分體育教學及研究隸屬人社院（後改隸屬共教會），成為與系級平行的單位；體育活動和校隊訓練則依然歸屬於訓導處（今學務處），更名為體育運動組（後更名為體育室），持續為清華體育規劃再添新的動能。

另一方面，清華與鄰近的竹教大辦學特色雖不同，卻提高了學術領域的互補性。體育教學方面，1999年國立新竹師範學院（竹教大前身）成立體育學系，系所以培育國小體育師資為主要宗旨，學術研究著重於國小體育課程規劃及活動教材設計；清華的體育教學則設有大學部6學期的必修體育課程，比起大多數學校4學期以下的體育課程安排，多出了1年時間，讓學生更充分探索運動興趣、學習相關知識，進而養成終身運動之習慣。

兩校自2016年合校後，教學和研究資源截長補短，原先體育學系也調整了發展方向，2020年正式改名為「運動科學系（Department of Kinesiology）」，下設「運動科學」與「運動競技」兩組，分別以培育運動科學研究，及頂尖競技人才為目標。兩組學生於高年級時必須合作完成畢業專題，自訂諸如運動員訓練方式、運動器材研發或賽事分析等研究主題，並利用所學提出實務上的改善、研發方案。

整體發展上，本系旨在結合研究、術科，及跨領域學習之力，除研習第一專長的基礎課程外，更鼓勵學生選修跨院系第二專長，以期推動臺灣運動產業的多元發展，並儲備未來中小學體育師資和體壇運動教練人才。

在清華，體育向來不只是體育，學術及技能的交會，讓關注體育的熱情從競技場上延伸至場外實驗室。2018年，本校成立「運動科技中心」，由昔日巨人少棒投手暨電機系教授吳誠文擔任顧問兼召集人，並聘任清華榮譽講座教授、旅美職棒好手陳偉殷擔任中心顧問。運科中心集結了本校電資、教育、工學院以及體育室師資，致力於運動科技產品的設計、測試等前瞻技術研究，以提升臺灣運動產業之研發能量。

例如：運動科學系與電機系合聘教授馬席彬，指導學生進行「智慧棒球」的研發：將感測器、壓力計嵌入球體內，分析棒球的運動軌跡、轉速及投手控球指力。團隊也進一步發展「生理感測IC技術」：透過晶片即時偵測人體心跳、呼吸等生理反應，以評估運動員心理狀態、專注度，透過量化的數據，協助運動員有效地面對並調適賽場上各式情境壓力。

2021年東京奧運期間，本校運科系碩士班（2024級）的陳念琴選手代表臺灣出賽，不僅成為清華在臺建校以來首位登上奧運賽場的學生，更是臺灣史上第一位踏入奧運殿堂的女拳擊手。為此，運科中心與陳念琴教練團隊合作開發「拳擊情蒐系統」，藉由大數據分析對手比賽影片，彌補COVID-19疫情期間無法出國比賽所缺乏的實戰經驗。科學化的情報分析結果，不僅能夠協助教練、培訓員擬定戰術，也有助於選手上場前即能先掌握對手戰力及特性，知己知彼，加增信心迎戰。

有鑑於運動科技化與運動產業發展非一朝一夕鑄成，需仰賴長遠的規劃及實踐，2019年，清華身為頂尖大學中唯一設有運動科學系的學校，整合了校內跨領域資源，成立校級「運動事業及政策中心」，目標為協助國內運動產業提出發展戰略、營運策略，及進行產業知識交流、參與公共政策制定，以作為產、官、學、研的合作平台。

隨著世代更迭，體育在清華也不斷蛻變，日新又新：從最初的身體鍛鍊，進而強調團隊精神、全人教育，從對硬體建設和校園運動風氣的重視，乃至如今邁向科技化及事業化發展。

體育，點燃清華人的熱血；清華人的投入，也推動體育競技和研究的突破，正所謂「無體育，不清華」，這樣的豪語也是兩岸清華共有的校園生活寫照，在不同世代的清華人中接棒傳遞，具體實踐著「自強不息」的校訓精神，在歷史的跑道上不斷寫下新紀錄！