2007年1月17日，深圳市成功申辦2011年第26屆世界大學生運動會。為了更好的承辦該屆大運會，同年深圳市決定投資20000萬元，建設深圳灣體育中心作為大學生運動會的主要體育場館。

    深圳灣體育中心選址位于南山區濱海大道以南、沙河西路以西、海德三道以北、科苑路以南。該項目用地性質為體育用地，項目總用地面積30.77萬平方米，總建筑面積25.652萬平方米，主要建設內容包括：體育場（3.627萬平方米）、體育館（5.443萬平方米）、游泳館（2.053萬平方米）、運動員接待中心（2.359萬平方米），配套建設半地下停車場、店鋪等，其中餐飲店鋪主要為咖啡廳、茶室，面積為1.0431萬平方米。

    該項目于2009年6月開工，環境監理小組從施工隊伍入場開始工作，要求施工單位嚴格按照環評及批復要求落實施工期污染防治措施，施工過程中未出現較大的揚塵和噪聲擾民情況，對運營期備用發電機、鍋爐的燃油尾氣治理方式、排放口位置從設計上提供了建議，對游泳館用水提出了合理有效的回用方式。該項目建成后順利的通過了竣工環保驗收，并被評為環保節能建筑新*。

    2011年8月，工程主要體育場館和賽事配套設施竣工，并成功的舉辦了第26屆世界大學生運動會開幕式以及田徑、球類、游泳等體育賽事。