Membru al Comitetului Internațional Olimpic (CIO) din 1999, Bubka a fost președinte al comisiei sportivilor, între 2002 și 2008, precum și membru al comisiei de evaluare în timpul desemnării orașului gazdă al JO de vară 2008. Pe 23 iunie 2005, a fost ales șef al Comitetului Olimpic Ucrainean, mandatul său fiind prelungit pe 7 octombrie 2010. În 2013, a eșuat în lupta pentru șefia CIO.
La IAAF, Bubka este membru al consiliul executiv din 2001, iar în 2007 și 2011 a fost ales vicepreședinte.