2002年釜山亚运会期间，广东省向国家提出了申办2010年亚运会的请示。
2003年11月12日，广东省政府和国家体育总局联名向国务院提交由广州市申办2010年亚运会的请示报告。国务院经慎重研究 后，同意广州申办2010年亚运会。
2003年12月22日，中国奥委会副主席于再清透露，中国奥委会已正式递交了申办亚运会意向书，申办口号为“动感亚洲，感动世界”。
2004年3月31日，中国广州2010年亚运会申办委员会向亚奥理事会正式递交了申亚报告书。同时提出申办的还有吉隆坡、首尔和安曼；但之后其他三个申办城市相继决定退出竞逐。
2004年4月8日，广州2010年亚运会申办委员会正式成立，10日广州举行了申亚启动仪式。
2004年7月1日，亚奥理事会宣布广州获得第16届亚运会主办权。
2005年7月8日，国务院办公厅正式复函给广东省人民政府和国家体育总局，同意成立第16届亚运会组委会。
2005年7月23日，2010年第16届亚运会组委会在广州珠岛宾馆正式成立，并召开了执委会第一次会议。国家体育总局刘鹏局长、广东省黄华华省长为亚运会组委会揭牌。
2006年11月17日，广州亚运会会徽在广州孙中山纪念堂隆重揭晓，以广州的象征——“五羊雕像”为主体轮廓设计的图案成为2010年广州亚运会会徽。
2007年3月9日，亚组委正式宣布“激情盛会、和谐亚洲”（Thrilling Games, Harmonious Asia）为亚运理念，它将永久载入亚洲奥林匹克运动的史册。
2008年4月28日，广州亚运会的吉祥物隆重出台。广州亚运的吉祥物取名乐羊羊，一套5种，为历届亚运会中数量最多的吉祥物。形象是运动时尚的五只羊，分别取名“阿祥”、“阿和”、“阿如”、“阿意”、“乐羊羊”，组成“祥和如意乐洋洋”，表达了广州亚运会将给亚洲人民带来“吉祥、和谐、幸福、圆满和快乐”的美好祝愿，也同时传达了本届运动会“和谐、激情”的理念 。
2009年4月21日 第16届亚运会赛会志愿者和城市志愿者招募工作正式启动。
2009年6月1日 广州亚运会组委会正式聘请成龙为广州亚运会“推广大使”。
2009年6月30日 经亚奥理事会执委会讨论通过，广州亚运会设42个大项、56个分项、473个小项，是亚运会历史上设项最多的一届。同日是亚运倒计时500天。广州亚运会首套纪念邮票——《第16届亚洲运动会》首发。
2009年11月12日 2010年第16届广州亚运会倒计时一周年庆典活动晚会在广州新体育馆隆重举行。
2009年11月25日 广州亚运会门票价格公布。2010年广州亚运会开闭幕式门票最高价6800元，最低价1600元；普通赛事门票最高价1600元，最低价10元。
2010年9月30日 中共广州市委常委、宣传部部长王晓玲正式公布了《重逢》为第16届广州亚运会会歌。
2010年10月12日 广州亚运会火炬点燃暨火炬传递活动启动仪式在北京天坛公园祈年殿南广场隆重举行。中共中央总书记、国家主席胡锦涛在仪式上亲手点燃主火炬，宣布第16届亚运会火炬传递活动开始。
2010年11月12日广州亚运会正式开幕。开闭幕式将在位于珠江新城南端珠江上的海心沙广场举行。
2010年11月27日广州亚运会闭幕。
