北京十二中是國家級體育傳統項目學校。在全市率先實施男女生分班教學和走班教學。提出了“強健體魄，健全人格”的體育學科宣言，開設有橋牌、形體藝術、健美操、武術等16門體育校本課程。擁有田徑隊、排球隊、棒球隊、板球隊、武術隊、足球隊、健美操隊等專業運動隊和學生體育社團組織。形成了“選修課、社團活動、競賽隊”三位一體的體育課程體系。通過課程普及體育知識技能，通過社團活動提升興趣愛好、滿足個性發展需求，通過競賽培養體育拔尖人才。