本项目是2021年第十四届全运会新建重点项目之一。2021年圆满成功举办了第十四届全运会体操测试赛、体操青年赛、体操正式赛、现代五项击剑测试赛、正式赛及全国第十一届残运会轮椅击剑、乒乓球7场大型全国比赛。场馆设施一流,地理位置十分优越,位于西安市高新区核心地段,东临唐延路,西接圣火路,南依陕西体育博物馆,北与唐城墙遗址公园相邻,毗邻西安绕城高速。体育馆下沉式广场与西安地铁6号线、8号线省体育馆站无缝对接,A出入口直通下沉式广场。体育馆由中国建筑设计院设计,设计等级为甲级,属于大型综合性体育馆,占地面积86603㎡,总建筑面积72450㎡,总投资79462万元,地下一层、地上三层,分为比赛馆、训练馆和商业部分。
百乐飞禽走兽于2022年获得陕西奥体中心体育馆10年运营管理权。