2008年二月一日與「國立台灣體育學院」整併改名為「國立台灣體育大學」，分屬兩校區，一為國立台灣體育大學（桃園），另一為國立台灣體育大學（台中）。第一任校長聘請 周宏室 博士擔任。

2009年六月十七日教育部召開研商國立台灣體育大學桃園及台中校區分立會議，考量桃園校區之改名將涉及行政與教學組織調整，爰請國立台灣體育大學（桃園）於九十八年六月二十日前協助教育部完成「修正整併暨改大計畫書」之撰擬，教育部將依「專科以上學校及其分校分部專科部高職部設立變更停辦辦法」規定辦理，並循序陳報行政院核定，並在學生選填志願之前，將兩校分立結果正式對外宣布（預計2009年七月中旬），以維護學生護益。 2009年七月十四日行政院以院台教字第0980040963號函：有關國立台灣體育大學桃園及台中校區同意自九十八年八月一日起，國立台灣體育大學台中校區回復為「國立台灣體育學院」；國立台灣體育大學桃園校區因九十四年四月八日已由教育部審議通過改名「國立體育大學」，故更名為「國立體育大學」。 2009年七月三十一日國立體育大學改名揭牌典禮。 2009年八月一日國立體育大學正式成立運作，教育部特遴聘 周宏室 博士擔任首任校長， 高俊雄 教授自99年8月1日起接任校長，黃永旺教授、張思敏教授接任副校長。