Terdapat sembilan cabang olahraga yang dipertandingkan pada O2SN 2023. Untuk jenjang SD/MI, ada cabang olahraga senam, atletik, bulutangkis, renang, karate, dan pencak silat. Untuk SMP/MTs, SMA/MA, dan SMK, terdapat cabang olahraga atletik, bulutangkis, renang, karate, dan pencak silat. Sementara itu, untuk PDBK, ada catur, tenis meja, bocce, atletik, dan bulutangkis.
Scarlett Caithlyn Rinaldo, siswa SD Santo Carolus, Surabaya yang meraih dua medali emas cabang olahraga (cabor) senam pada nomor balok keseimbangan putri dan serba bisa putri, merasa bahagia karena berhasil menorehkan prestasi di O2SN 2023. “Senang banget karena saya suka senam sejak kelas 1 SD. Awalnya main-main tetapi lama-lama jadi suka. Sekarang bisa raih dua medali emas di O2SN,” ujar Scarlett yang ingin menjadi atlet senam.
Pada pelaksanaannya secara luring, O2SN dilaksanakan di dua lokasi yaitu Bogor untuk O2SN PDBK yang dilaksanakan pada tanggal 10 s.d. 15 September 2023 dan jenjang SMA/MA dan SMK pada tanggal 10 s.d. 16 September 2023. Untuk jenjang SD/MI dan SMP/MTs diselenggarakan pada tanggal 18 s.d. 24 September 2023 di Jakarta.