Загалом, Українська національна олімпійська команда виборола 151 медаль на літніх Олімпіадах і 9 медалей на зимових Олімпіадах. Найуспішніші види — гімнастика, легка атлетика та боротьба.
Спортсмени українського походження брали участь в іграх, починаючи з I Олімпійських ігор 1896 року. Микола Ріттер із Золотоноші брав участь в Афінській олімпіаді — у кваліфікаційних змаганнях зі стрільби (де переміг) та боротьби, та через втому, одночасність основного раунду змагань та низку інших причин від подальшої участі в I Олімпійських іграх 1896 року — відмовився. На II Олімпійських іграх в Парижі 1900 року, в складі збірної Російської імперії, брав участь український фехтувальник Петро Заковорот, що посів 7-е місце. На Олімпіаді 1912 році українці Георгій Пантелеймонов і Микола Мельницький стали срібними призерами в складі команди Російської імперії зі стрільби з армійського пістолета. У 1936 році в Берліні в складі команди Чехословаччини золоту медаль завоював спортсмен українського походження Володимир Сироватка. Джон Лисак, інший учасник Ігор у Берліні у веслуванні на каное (де представляв США), також має українське коріння.
До 1940-х року українські спортсмени брали участь в Олімпіадах у складі команд Російської імперії, Польщі (уродженці Києва Мар'ян Водзянський, Андрій Солтан-Пересвят та ін.), Австрії, Чехословаччини та інших. Проте левова частина українських спортсменів виступали під прапором Радянського Союзу на Олімпійських іграх з 1952 року до 1988 року, а після розпаду Радянського Союзу українські спортсмени були частиною Об'єднаної команди в 1992 році.
Першим українцем, який брав участь у Зимових Олімпійських іграх 1924 року був польський біатлоніст українського походження Степан Вітковський, який пробіг лижний марафон 50 км. На Ігри він приїхав у складі команди Польщі, посів 21-ше місце. На цих же Іграх виступав американець українського походження Валентин Білас, що посів шосте місце на дистанції 5000 метрів зі швидкісного бігу на ковзанах.
На II Олімпійських Іграх у Сент-Моріц (Швейцарія) виступило 3 спортсмени українського походження: Валентин Білас (США) в бігу на ковзанах посів: 1500 м і 5000 м — 6-те місце, 10 000 м — 5-те місце і 500 м — 17-те місце. Францішек Кава народився у Львові, представляв Польщу в лижних перегонах на 50 км посів 27 місце. Кава закінчив Львівську політехніку і був інженером систем вентиляції та нагрівання. Улітку він бігав середні легкоатлетичні дистанції, а взимку — на лижах. Володимир Крігер (народився у Дніпропетровську) представляв Польщу у грі в хокеї — 8-ме місце.
На III Олімпіаді в Лейк-Плесіді (США) виступило четверо українців із Польщі. Вони представляли Польщу у хокеї на льоду: Адам Ковальський (народився в Івано-Франківську), Володимир Крігер (народився у Дніпропетровську), Роман Сабинський (народився у Львові), Казімеж Соколовський (народився у Львові). Їхня команда посіла 4-те місце. Крім того, Валентин Білас посів 5-те в бігу на ковзанах на дистанції 10 000 м.
На IV Зимових Олімпійських іграх вихідці з України виступали за Польщу: Адам Ковальський (народився в Івано-Франківську), Казімеж Соколовський (народився у Львові), Едмунд Зелінський (народився в Києві), Роман Ступницький та Владислав Лемішко (Львів) у складі хокейної команди посіли 9-те місце.
Студент юридичного факультету Чернівецького університету Роман Турушанко був учасником зимової Олімпіади 1936 р., представляючи Румунію в змаганнях з фігурного катання, ставши при цьому першим українцем, що брав участь в Олімпійських змаганнях у цьому виді спорту. Роман Турушанко — вихованець Українського спортивного клубу «Довбуш», який діяв у Чернівцях в 1920—1940 рр.
Крім Романа Турушанка, Румунію на цій Олімпіаді захищали ще двоє представників Буковини — Альфред Айзенбайсер-Ферару та Ірина Тімчік, які зайняли 13-те місце серед пар у змаганнях із фігурного катання.
До Другої світової війни українці брали участь у всіх Зимових Олімпійських іграх, що проводились, у складах олімпійських збірних Польщі, США, Румунії та інших країн, проте не здобули нагород.
V Зимові Ігри відбулись у Санкт-Моріц (Швейцарія), проходили з 30 січня по 8 лютого 1948 року. Після Другої світової війни більшість українських земель було включено до складу СРСР. У цих змаганнях взяв участь лише колишній львів'янин та гравець львівських команд «Погонь» і «Спартак» Мєчислав Палюс у складі хокейної збірної Польщі.
Найбільша частина українських спортсменів у XX ст. здобули медалі та виступали на Зимових Олімпіадах у складі збірної Радянського Союзу (на Олімпійських іграх з 1952 року до 1988 року) та у складі Об'єднаної команди в 1992 році.
VII Зимові Олімпійські ігри в Кортіна-д'Ампеццо (Італія). Це були перші Зимові ігри в яких взяв участь СРСР. Першим прапороносцем став український ковзаняр Олег Гончаренко. Він народився у Харкові та був першим радянським чемпіоном світу в класичному ковзанярському багатоборстві, чемпіоном Європи.
На Зимових Олімпійських іграх 1956 року Олег Гончаренко завоював дві перші українські зимові бронзові медалі на дистанціях 5000 і 10 000 метрів.
О. Гончаренко брав також участь у Зимових Олімпійських іграх 1960 року у Скво-Веллі (США), де посів шосте місце на дистанції 5000 метрів. У хокейній команді Канади виступав українець Юрій (Джордж) Самойленко, який став одним із найкращих на турнірі, закинувши 7 шайб та завоював срібні нагороди Олімпіади.
IX Зимові Олімпійські Ігри в Інсбрук (Австрія), 8-м серед чоловіків був представник Польщі Єжи Войнар, народжений 1930 року у Львові, чемпіон світу.
XI Зимові Ігри в Саппоро (Японія) проходили 3—13 лютого 1972 року. На Олімпіаді у Саппоро Іван Бяков (український спортсмен) виграв першу «українську» зимову олімпійську золоту медаль у складі естафетної команди Радянського Союзу в естафеті 4 × 7,5 км.
XII Олімпійські Ігри в Інсбруку (Австрія), ще одне зимове олімпійське «золото» здобув представник України Іван Бяков. Він переміг в естафеті біатлоністів (4 × 10 км). Іншим представником України на Олімпіаді 1976 в Інсбруку була Тетяна Шелехова, яка виступала у змаганнях зі швидкісного бігу на ковзанах.
На XIII зимових Олімпійських іграх у Лейк-Плесіді (США) у 1980 р. представниками України були п'ять спортсменів (два чоловіки та три жінки) зі швидкісного бігу на ковзанах, що не здобули медалей. А Віра Зозуля, українка за походженням, стала Олімпійською чемпіонкою на одномісних санках.
У Альбервілі (Франція) у 1992 р. пройшли XVI зимові Олімпійські ігри, на яких спортсмени України виступали у складі Об'єднаної команди СНД. Вісім українських спортсменів (п'ять чоловіків та три жінки) взяли участь у змаганнях із шести видів спорту. Два представники України стали олімпійськими чемпіонами: В. Петренко у змаганнях з одиночного фігурного катання на ковзанах та О. Житник у складі хокейної команди. Львів'янка Світлана Гладишева виступала на гірськолижних трасах і була 8-ю у швидкісному спуску та 27-ю — у супергіганті.
