มหาวิทยาลัยยังมีชื่อเสียงมากในด้านกีฬา โดยได้แข่งขันในลีกแอตแลนติกโคสต์คอนเฟอเรนซ์ ทีมกีฬาของมหาวิทยาลัยดุ๊กชื่อ Duke Blue Devils ยังคงประเพณีการแข่งขันกีฬาระหว่างมหาวิทยาลัยระหว่างมหาวิทยาลัยดุ๊ก และ มหาวิทยาลัยนอร์ทแคโรไลนา แชเปิลฮิลล์ ซึ่งเป็นที่ทราบดีว่ามีนักกีฬาบาสเก็ตบอลที่มีชื่อเสียงเข้าร่วมการแข่งขัน เสมอ มหาวิทยาลัยดุ๊กเป็น 1 ใน 5 ของมหาวิทยาลัยที่ประสบความสำเร็จสูงสุดในการแข่งขันบาสเก็ตบอลภายในประเทศ