十五運會開幕式晚上在廣州舉行，國家主席習近平宣布運動會開幕。粵港澳三地運動員包括本港劍擊奧運冠軍張家朗擔任火炬手，共同點燃主火炬。

全運會火炬在開幕式場內傳遞，多名體育名將參與，包括乒乓球的馬琳、跳水的陳若琳和郭晶晶，以及本港單車運動員黃金寶等，而點燃主火炬部份，就由本港劍擊奧運冠軍張家朗、廣東百米亞洲紀錄保持著蘇炳添和澳門亞運武術長拳金牌得主李禕，接過最後一棒，慢跑上台共同點燃主火炬。

開幕式以內地歌手演唱主題歌作結。