Der Sportunterricht wird am Frobenius Gymnasium in den beiden schuleigenen Hallen sowie dem anliegendem Pausenhof mit Hart- und Fußballplatz, Weitsprung- und Kugelstoßanlage sowie einer 100m-Bahn durchgeführt. Zusätzlich werden auch die Hallen und der Platz des Sportzentrums Hammelburg genutzt. Der Schwimmunterricht findet im nahen Saaletalbad und - im Sommer - zugehörigem Freibad statt.

Am Frobenius Gymnasium gibt es auch einen gut ausgestatteten Kraftraum, den Schüler ab der neunten Klasse nach einer Einweisung unentgeltlich benutzen dürfen.