Créé en 1882, le musée s'est agrandi au fil de son histoire grâce notamment aux donations de bourgeois et de peintres vésuliens. De sa création à 1964, le musée est exclusivement consacré aux beaux-arts. Les premières collections archéologiques ne sont installées qu'à partir de 1964, au moment où de nombreuses fouilles archéologiques sont réalisées dans le département. Au début des années 1980, le musée est transféré de l'hôtel de ville au couvent des Ursulines, rénové à cet effet.
Aujourd'hui, le musée expose plusieurs centaines d'œuvres situées dans quatorze salles (9 salles des beaux-arts et 5 salles d'archéologie), répartis sur deux niveaux. Le musée possède entre autres de nombreuses œuvres du célèbre peintre et sculpteur Jean-Léon Gérôme, natif de Vesoul, et de Pascal Dagnan-Bouveret, décédé à Quincey dans l'agglomération de Vesoul. Le musée porte le label « Musée de France ».
Situé au centre d'une zone de loisirs, le lac dispose d'une plage rénovée, récompensée de la Victoire d'or des victoires du Paysage 2012, ainsi que de multiples équipements sportifs dont une base de voile moderne. Plusieurs compétitions sportives se déroulent au lac chaque année comme le triathlon de Vesoul, des marathons, et des compétitions de pêches. Aussi, le plan d'eau a une périphérie praticable à pied ou à vélo sur environ cinq kilomètres.
Le lac est également le lieu de nombreuses manifestations culturelles et festivités, notamment durant l'été. Tous les ans, les feux d'artifice de la Fête Nationale y sont organisés.
Considéré comme l'un des artistes français les plus célèbres de son temps, Jean-Léon Gérôme est l'un des principaux représentants de la peinture académique du Second Empire. Après avoir connu un succès et une notoriété considérables de son vivant, son hostilité violente vis-à-vis des avant-gardes, et principalement des impressionnistes, le fait tomber dans l'oubli après sa mort. Son œuvre est redécouverte à la fin du XXe siècle et rencontre une postérité inattendue en devenant, entre autres, une source d'inspiration pour le cinéma
Fondé en 1917 sous le nom de Racing-Club Vésulien, le club s'impose rapidement comme l'un des clubs pionniers du football haut-saônois et devient également l'un des meilleurs clubs de la région. Après la guerre, le club se renforça en fusionnant à plusieurs reprises avec d'autres sociétés sportives vésuliennes et en développant ses structures sportives. Dès 1994, le club intègre le championnat national en accédant en CFA 2, le 5e échelon national. Pendant plus de vingt années, le club restera au niveau national en totalisant 9 ans passés en CFA et 12 ans en CFA 2 pour un total de plus de 600 matchs disputés dans ces deux niveaux de championnats nationaux. Au cours de cette période, il est le seul club haut-saônois à évoluer au niveau national, s'imposant ainsi comme club-phare du département.
Le plus long parcours du club en coupe de France fut lors de la saison 2009-2010 puisqu'il s'est hissé en huitième de finale contre le Paris Saint-Germain. Le club a également été 2 fois vainqueur de la coupe de Franche-Comté, 2 fois champion de Division d'Honneur, 3 fois champion de groupe de CFA 2 et 14 fois vainqueur de la coupe de Haute-Saône.
Le festival a pour objectif, à travers la projection d'environ 100 films, de faire découvrir et promouvoir toutes les cinématographies du continent asiatique, le dialogue entre les cultures, la découverte de l'autre par le biais du cinéma. Il a aussi pour but de faire connaître la ville de Vesoul, le département de la Haute-Saône et la région de Franche-Comté.
Classé parmi les dix premières manifestations cinématographiques de France, le FICA de Vesoul est le doyen des festivals asiatiques d’Europe et, est le seul des festivals asiatiques européens à s’intéresser à l’Asie dans sa totalité géographique, du Proche à l'Extrême-Orient de l’Oural au Pacifique et du Canal de Suez à l’Océan Indien. Lors de ses dernières éditions il a attiré plus de 32 000 spectateurs le plaçant à la première place des rendez-vous incontournables du cinéma asiatique.
Le Sport à Vesoul est particulièrement renommé et diversifié notamment grâce au multiples clubs réputés et équipements sportifs d'importance que compte la ville-préfecture de la Haute-Saône. Vesoul a été élue « Ville la plus sportive de France » en 2001. En partenariat avec l'office municipal des sports, la commune compte plus de 8 000 sportifs licenciés dans environ 70 clubs de sports différents, qui se partagent plus de 80 disciplines, dont certaines sont uniques dans le département. La ville dénombre plusieurs clubs de sports nationalement renommés tels que le Football Club de Vesoul, le Cercle sportif Vesoul Haute-Saône et l'Avant-garde de la Motte.
La ville de Vesoul totalise environ 70 équipements sportifs différents dont les principaux sont le stade René-Hologne, construction permettant la pratique de plusieurs sports et la maison des associations, complexe sportif comprenant de multiples salles spécifiques. La commune organise chaque année deux événements sportifs majeurs : le triathlon de Vesoul et la semaine de la pétanque. De nombreux sportifs ont évolué dans des clubs sportifs vésuliens, c'est le cas du pilote professionnel Stéphane Peterhansel et de l'athlète Julien Casoli.
La présence de nombreuses infrastructures, de clubs sportifs notables et d'une politique favorisant le pratique du sport font de la ville de Vesoul, une commune impliquée dans la vie sportive.