同校を語る上で欠かせないのが、全国舞台で圧倒的な存在感を放つ運動部の実績です。特に都市大塩尻の野球部は、長野県大会の激戦を幾度も制して甲子園への出場を果たしてきた屈指の名門。規律ある練習環境と最新のフィジカルトレーニングを融合させた指導方針は、県内外の有望な球児たちを惹きつけてやみません。
さらに全国屈指の強豪として知られるのが都市大塩尻の女子バレー部です。全日本バレーボール高等学校選手権大会（春高バレー）やインターハイの常連校として全国にその名を轟かせており、卒業生からはVリーグ選手や日本代表候補も輩出しています。コート上で見せる粘り強いレシーブと高速コンビバレーは、全国の高校バレーファンからも高く評価されています。
近年では都市大塩尻のサッカー部も県内主要大会で上位進出を重ねており、強豪ひしめく信州のユース年代において確固たるポジションを確立しました。人工芝グラウンドをはじめとする充実したトレーニング設備が、アスリートたちの成長を強力に後押ししています。
