Спортсмены Таиланда принимают участие в летних Олимпийских играх с 1952 года. Первая медаль была завоёвана ими лишь в 1976 году в Монреале: Паяо Поонтарат стал бронзовым призёром соревнований по боксу. Первая золотая награда была выиграна в 1996 году на Играх в Атланте: победу одержал боксёр Сомлук Камсинг. Всего таиландскими атлетами были завоёваны 41 медаль: 11 золотых, 11 серебряных и 19 бронзовых. Представители Таиланда становились призёрами Олимпийских игр в четырёх видах спорта: в боксе, тяжёлой атлетике, тхэквондо и бадминтоне. В 2004 году впервые в истории Таиланда олимпийское золото завоевала женщина — штангистка Удомпорн Полсак.
В 1980 году Таиланд поддержал бойкот Олимпийских игр в Москве.
На зимних Олимпийских играх Таиланд дебютировал на Играх 2002 года в Солт-Лейк-Сити. В 2002 и 2006 годах на зимних Олимпийских играх Таиланд был представлен одним спортсменом — лыжником Праватом Нагваджарой. Таиланд пропустил зимние Игры 2010 года в Ванкувере. На Олимпийских играх 2014 года страну представляли два горнолыжника — Канес Сучаритакул и всемирно известная скрипачка Ванесса Мэй. Через четыре года Таиланд отправил на XXIII зимние Олимпийские игры самую представительную делегацию в своей истории, состоявшую из четырёх атлетов.