Из Златоуста родом целый ряд выдающихся российских спортсменов. Двукратная Олимпийская чемпионка по биатлону Светлана Ишмуратова, шестикратная победительница Олимпиад по конькобежному спорту Лидия Скобликова (чьим именем сейчас названа конькобежная арена в Челябинске), чемпион мира по шахматам Анатолий Карпов.

Из спортивных команд "федерального" уровня в городе находится женская команда по водному поло "Уралочка" (сейчас называется "Динамо-Уралочка").