PKO Bank Polski angażuje się w działania wspierające polski sport. W 1997 r. był sponsorem Mistrzostw Europy w Szermierce, a od 2003 r. sponsorował polską reprezentację floretu kobiet. Objął także patronatem polski ruch olimpijski w czasie przygotowań do dwóch olimpiad: w Atenach w 2004 r. i w Turynie w 2006 r. Decyzja o objęciu mecenatem ruchu olimpijskiego uplasowała Bank w gronie najważniejszych mecenasów krajowego sportu.
Polki zdobyły puchar świata we florecie kobiet w Gdańsku w 2007 r. Sponsorem tytularnym mistrzostw był PKO Bank Polski.
Najsłynniejszą polską florecistką i jedną z najlepszych na świecie zawodniczek jest Sylwia Gruchała. Jej zdjęcie pojawiło się na limitowanej edycji olimpijskich kart kredytowych PKO Banku Polskiego w 2004 r.
Dariusz Pender specjalizuje się we florecie i w szpadzie. Wystąpił na letnich igrzyskach paraolimpijskich w 2000, 2004, 2008, 2012 i 2016 r., zdobywając łącznie dziewięć medali, w tym dwa złote indywidualnie. Do 2016 r. zdobył także 12 medali mistrzostw świata (w tym cztery złote) i 11 medali mistrzostw Europy. Na co dzień jest pracownikiem PKO Banku Polskiego.
Przy udziale PKO Banku Polskiego od 2016 r. Polski Klub Szermierczy i Polski Związek Szermierczy organizują Turniej Niepodległości. Ideą wydarzenia jest kultywowanie pamięci o narodowej tradycji oręża polskiego oraz promowanie patriotyzmu. Jest to impreza dla młodzików w szpadzie, w której od 2018 r. uczestniczą również dziewczynki.
PKO Bank Polski kontynuował patronat nad polskimi olimpijczykami w latach 2007–2010, obejmujących igrzyska w Pekinie i w Vancouver. Wsparcie polskiego sportu nie tylko służy osiąganiu celów marketingowo-wizerunkowych, ale także owocuje konkretną opieką roztaczaną nad zawodnikami.