75 % des étudiants de Dartmouth appartiennent à un groupe sportif. L'université propose 34 sports interuniversitaires, 24 sports interclasses et 17 clubs. Les Dartmouth Big Green défendent les couleurs du Dartmouth College dans des disciplines variées (basket-ball, base-ball, hockey sur glace, ski, équitation, golf, etc.). Ces équipes sportives participent à la National Collegiate Athletic Association (Division 1), à l'Ivy League Conference et à l'Eastern College Athletic Conference. Les patineurs artistiques de l'université ont remporté les quatre derniers championnats nationaux. Le Dartmouth College ne distribue aucune bourse aux sportifs.
Le vert est la couleur officielle de Dartmouth depuis 1866. Jusque dans les années 1970, les équipes sportives étaient aussi connues sous le nom « Indiens » et les uniformes représentaient une tête de guerrier amérindien. Pendant les matches, la cheerleader portait un costume indien et faisait office de mascotte. Aujourd'hui, « Keggy the Keg », un baril de bière, sert parfois de mascotte.
Le Memorial Field est l'une des principales infrastructures sportives du campus. Il accueille de nombreuses compétitions sportives, en particulier les matches de football américain universitaire. La structure actuelle date de 1923 et a été rénovée en 2006 pour accueillir quelque 13 000 spectateurs. Les matches de basket ont lieu à l'Edward Leede Arena (2 100 places) au sud-ouest du campus, ceux de hockey sur glace à la Rupert C. Thompson Arena (3 500 places).
Un gymnase (Dartmouth College Alumni Gymnasium) est également à la disposition des étudiants. Construit en 1910 et rénové plusieurs fois, il comprend deux piscines, des courts de basket, de squash, deux saunas, etc.
L'université possède un musée, le Hood Museum of Art fondé en 1772 et qui possède quelques 65 000 œuvres. Les collections ethnographiques sont les plus riches (arts africain, amérindien, mélanésien). Le musée possède également six bas-reliefs assyriens provenant du palais d'Assurnazirpal II et datant du Xe siècle avant J.-C.. La peinture américaine est bien représentée (portraits et paysages).
Le campus de l'université compte onze bibliothèques pour un total de plus de 2,3 millions d'ouvrages et 21 000 périodiques. La bibliothèque numérique propose 30 000 journaux, 100 000 livres électroniques et 800 bases de données. La principale bibliothèque du campus est la Baker Memorial Library ouverte en 1928. Mesurant 60 mètres de hauteur avec sa girouette, c'est l'un des bâtiments symboliques du campus. Il a été dessiné par l'architecte Jens Frederick Larson qui prit pour modèle l'Independence Hall situé à Philadelphie. Il a été financé par un don de George Fisher Baker et fut agrandi plusieurs fois. La Berry Library, inaugurée en 2000, est la dernière annexe en date.
Les étudiants peuvent assister à 500 spectacles (théâtre, danse, concerts) au Hopkins Center. Ouvert en 1962, ce complexe culturel a été financé par un don de John Davison Rockefeller Junior. Il fut dessiné par l'architecte Wallace K. Harrison qui s'inspira d'un autre centre culturel, le Lincoln Center de New York. Surnommé le « Hop » par les étudiants, le centre accueille les production des troupes étudiantes comme le Dartmouth Dance Ensemble, le Barbary Coast Jazz Ensemble, le Wind Symphony et le Symphony Orchestra, parmi d'autres. Les étudiants bénéficient d'un tarif réduit pour voir les spectacles, mais le centre est également un lieu culturel au rayonnement régional.
Le Nelson A. Rockefeller Center for Public Policy and the Social Sciences, appelé « Rocky » par les étudiants, est un centre d'action et de discussion politiques. Inauguré en 1983, il a été baptisé en l'honneur du magnat et homme d'État Nelson Rockefeller (1908-1979) qui étudia à Dartmouth à la fin des années 1920. Le centre offre la possibilité aux étudiants et aux enseignants d'apprendre et de débattre de sujets politiques et juridiques. Il entretient des relations étroites avec l'université britannique d'Oxford et attribue des bourses aux étudiants.
Fondé en 1982, le John Sloan Dickey Center for International Understanding a été nommé en mémoire du douzième président de l'université John Sloan Dickey. Le but de ce centre est de coordonner, soutenir et enrichir la dimension internationale de l'enseignement à Dartmouth. Pour cela, le centre cherche à promouvoir la recherche sur les problèmes internationaux, en encourageant les travaux interdisciplinaires et innovants. Il soutient par des bourses et des récompenses les associations qui sensibilisent les étudiants aux affaires internationales, comme le Dartmouth World Affairs Council (WAC) et le War & Peace Fellows. Il attribue notamment chaque année le « prix de la paix Chase » (Chase Peace Prize) à la thèse qui contribue le plus à la compréhension des causes de la guerre.