ישראל משתתפת באופן סדיר במשחקים האולימפיים החל משנת 1952 באולימפיאדת הלסינקי. נציגיה הצליחו להגיע לשלבי גמר בתחרויות רבות לאורך השנים. לאחר שלא זכתה במדליה אולימפית בארבעת העשורים הראשונים, זכתה ישראל באולימפיאדת ברצלונה (1992) בשתי המדליות הראשונות. לאחר מכן זכתה במדליה אחת באולימפיאדת אטלנטה (1996) ובאולימפיאדת סידני (2000), שתי מדליות באולימפיאדת אתונה (2004), אחת באולימפיאדת בייג'ינג (2008), שתי מדליות באולימפיאדת ריו דה ז'ניירו (2016), ארבע מדליות באולימפיאדת טוקיו (2020) והשיא שבע מדליות באולימפיאדת פריז (2024), שהעלו את מאזנה של ישראל ל-20 מדליות. משלחת ישראל באולימפיאדת לונדון (2012) לא זכתה באף מדליה. אחת עשרה מהמדליות הושגו על ידי גברים, שבע על ידי נשים, אחת על ידי קבוצה מעורבת ואחת על ידי קבוצת נשים.
ענפי הספורט שזיכו את נציגי ישראל במדליות אולימפיות לפי מספר המדליות: