Tra gli sport più praticati a Castrovillari figurano gli scacchi, con decine di appassionati di categoria nazionale. Tre di questi hanno partecipato al Match2000, il più grande match a distanza mai giocato, riportato nell'edizione del 1998 del guinness dei primati. Nell'ultimo decennio la formazione di Castrovillari ha militato diversi anni nella serie B del campionato italiano a squadre, dove giocherà anche nella prossima stagione (2013).
Nell'intera zona è molto diffusa la passione per il ciclismo. Il 25 maggio 1997, la nona tappa del Giro d'Italia si è conclusa a Castrovillari con la vittoria del russo Dmitrij Konyšev. La sesta tappa del Giro 1975, sempre con arrivo nella cittadina del Pollino si è invece conclusa con la vittoria del belga Roger De Vlaeminck.
Castrovillari possiede una squadra di calcio, sin dal 1921, il Castrovillari Calcio, reduce da importanti trascorsi in Serie C2, dal 01.07.1994 al 30.06.2001 e in Serie D, oggi milita nel campionato di Eccellenza calabrese.
Il volley è rappresentato dalla "Capani volley" che milita nel campionato maschile di serie C, e dalla "Bioresolve castrovillari" che milita nel campionato di serie D femminile.
Il basket è rappresentato dalla S.D.Castrovillari Basket S.r.l. Attualmente la squadra milita in C Regionale, ma dal 1996 al 1999 ha partecipato anche al campionato di C1. Da sempre svolge un'intensa attività giovanile.
Per quanto riguarda il tennis, a Castrovillari sono presenti tre circoli: Tennis Club Castrovillari, Tennis Club Pollino e Queen's Castrovillari.
Castrovillari è infine uno dei punti di partenza per le escursioni nel Parco nazionale del Pollino e vanta una sezione del Club Alpino molto attiva, il Cai Castrovillari.