Vers le 3eme siècle avant JC, la palestre, mesurant 66 mètres de cote, fut construite a l'ouest de l'Altis. C'est la que les athletes s'entraînaient a la lutte, la boxe et le saut.
Elle était composée d'une grande cour a peristyle entourée de différentes pieces servant aux massages, aux vestiaires, etc...

A cote de ce bâtiment, se situait un gymnase de 120 mètres sur 200, compose également d'une cour entourée de portiques. Il servait a s'entraîner au disque, au javelot et a la course.
Le stade d'Olympie était le plus grand de la Grèce antique. Il mesurait 212 mètres de long sur 30 de large et 20 000 spectateurs pouvaient y prendre place, debout sur les talus le bordant.
Seuls les hellanodices avaient droit a des places assises.
Un passage voûte reliait le stade a l'Altis.

Enfin l'hippodrome jouxtait le stade. Il mesurait 780 mètres.
Les quadriges devaient parcourir douze fois la piste. Parfois cent chars étaient inscrits dans la même épreuve, ce qui explique la longueur de la competition. Les chutes étaient nombreuses, surtout dans les virages lorsqu'il fallait contourner les poteaux.