Santa Cruz se erige como el principal pilar del deporte en Bolivia, impulsando a la selección nacional con una notable representación. En las convocatorias más recientes, como las del repechaje mundialista, más del 60% de los futbolistas provienen de este departamento oriental, complementándose con talentos de otras regiones y del extranjero.
Entre las figuras más destacadas que emergen de Santa Cruz se encuentran nombres como Miguel Terceros, fundamental en la reciente clasificación a la repesca, y otros atletas como Carlos Lampe, Robson Matheus, Roberto Carlos Fernández y Carmelo Algarañaz. La lista también incluye a Moisés Villarroel, Carlos Antonio Melgar, Fernando Nava, Luis Haquín, Dieguito Rodríguez y el joven talento Nabil Nacif.
Un informe del estadístico Víctor Quispe Perca indica que aproximadamente el 55% de los jugadores que participan en la División Profesional de fútbol en Bolivia son originarios de Santa Cruz, reafirmando su papel preponderante en el ámbito deportivo nacional.
El ámbito de los deportes automovilísticos también cuenta con representantes cruceños, como Nataniel Bruun, quien recientemente se coronó campeón en la categoría WRC3 en el Rally de Paraguay. Otro ejemplo notable es Juan Carlos Prado, un prometedor tenista que se encuentra en la posición 154 del ranking ATP.
Además, en el billar, Alejandro Velázquez ha sido seleccionado para participar en la competencia Victoria Alada 2025 y recientemente obtuvo una medalla de oro en heyball durante los Juegos Suramericanos. Guadalupe Tórrez Tórrez, una atleta cruceña, también se ha destacado en las carreras de velocidad.