Madrid 2016 ofrece en su dossier infraestructuras de "excelente calidad" que, en su mayoría, ya han albergado grandes competiciones deportivas internacionales y con sedes de competición acabadas o en fase de construcción "para un 77% de los deportes".
La candidatura de Madrid 2016 ofrece en su dossier infraestructuras de "excelente calidad" que, en su mayoría, ya han albergado grandes competiciones deportivas internacionales y con sedes de competición acabadas o en fase de construcción "para un 77% de los deportes".
La relación de sedes y su distribución es la siguiente:
Zona Núcleo: Está situada al Este de la ciudad e incluye 13 sedes de competición, la Villa Olímpica y la Villa de Medios, con el Centro Internacional de Radio y Televisión (CIRTV) y el Centro Principal de Prensa (CPP).
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Estadio Olímpico: ceremonias de apertura y de clausura, y las competiciones de atletismo.
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Velódromo Olímpico: sede para ciclismo en pista
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Pabellón Olímpico: para gimnasia artística, gimnasia rítmica y trampolín.
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Centro Olímpico de Hockey: para hockey.
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Centro Acuático: para natación, saltos, waterpolo y natación sincronizada.
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Pabellón de Voleibol de Coslada: para voleibol.
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Pabellones de IFEMA: para bádminton, boxeo, esgrima, halterofilia, lucha y tenis de mesa.
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Pabellón del Real Madrid: para baloncesto.
Zona Río: situada al Oeste de la ciudad se encuentra ubicada una zona de regeneración medioambiental, donde el río Manzanares y su entorno de espacios verdes están siendo recuperados para el uso de los ciudadanos. Este área será mejorada mediante la ubicación de la sede de Ciclismo BMX y el Canal de Madrid; sede Getafe de remo y piragüismo de aguas tranquilas; y el Maratón de Natación. 
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Hipódromo de La Zarzuela: para hípica.
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Club de Campo Villa de Madrid: para pentatlónmoderno y tiro con arco.
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Madrid Arena: para balonmano.
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Casa de Campo: para mountain bike, triatlón y voley playa.
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Circuito BMX Parque del Manzanares: para ciclismo BMX.
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Centro Parque del Manzanares ("Caja Mágica"): para tenis.
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Canal de Madrid/Getafe: para remo, piragüismo aguas tranquilas y Marathon de natación.
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Canal de Aguas Bravas de La Gavia: para piragüismo de aguas bravas.
En el área de Madrid se encuentran situadas, además, las siguientes sedes:-
Circuito urbano de Madrid: para las pruebas de ciclismo en ruta.
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Palacio de Deportes de la Comunidad de Madrid: para judo y taekwondo.
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Centro de Tiro de Paracuellos de Jarama: para tiro de precisión/plato y skeet.
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Estadio Santiago Bernabéu: para las finales de fútbol.