Na een dieptepass van Mohamed Ihattaren van eigen helft opende Donyell Malen in de 20e minuut de score. De spits was zaterdag in de eredivisie tegen Vitesse al vijf keer trefzeker. Kort na de 1-0 gleed verdediger Sebastián Coates de bal, na een voorzet van Bruma, achter zijn eigen keeper.
Door een overtreding van Jorrit Hendrix in het zestienmetergebied kwam Sporting kort voor rust onverwacht terug in de wedstrijd. Aanvoerder Bruno Fernandes benutte de strafschop: 2-1.
PSV kwam kort na de pauze weer op een marge van twee doelpunten verschil. Timo Baumgartl scoorde uit een hoekschop van Ihattaren. In de 81e minuut maakte invaller Pedro Mendes de 3-2, maar verder kwam Sporting niet. De tweede poulewedstrijd van PSV is donderdag 3 oktober in Noorwegen tegen Rosenborg BK.