Tháng 3/2024, Sinner bị phát hiện dương tính với clostebol, một chất kích thích trong danh sách cấm. Theo lời giải thích từ phía Sinner, chất này vô tình xâm nhập vào cơ thể anh trong quá trình massage trị liệu khi bác sĩ dùng kem chứa clostebol để điều trị vết thương trên ngón tay của tay vợt xếp số 1 thế giới. Tuy nhiên, Cơ quan Chống Doping Thế giới nhấn mạnh rằng mọi vận động viên đều phải chịu trách nhiệm với các chất có trong cơ thể, bất kể lý do là gì.
Cơ quan Chống Doping Thế giới đã yêu cầu mức án cấm thi đấu từ 1 đến 2 năm với Sinner, bất chấp Cơ quan Liêm chính Quần vợt Quốc tế (ITIA) xác nhận rằng lượng clostebol trong cơ thể anh không đủ để tạo lợi thế thi đấu. Nếu bị cấm thi đấu dài hạn, Sinner sẽ đối mặt với nguy cơ rớt hạng nghiêm trọng trên bảng xếp hạng ATP do mất điểm từ các giải Grand Slam. Sự việc không chỉ ảnh hưởng đến cá nhân anh mà còn làm dấy lên những tranh cãi sâu rộng về cách áp dụng các quy định doping trong thể thao đỉnh cao.