中国派出由495人组成的体育代表团参赛，其中运动员309人，包括女运动员199人，运动员人数居各国和地区体育代表团的第12位。中国代表团是以年轻选手、新选手为主组成的，运动员平均年龄21.7岁，其中85％的人是第一次参加奥运会。中国运动员参加了本届奥运会26个大项中22个大项153个小项的比赛，共获得金牌16枚，奖牌总数50枚，有2人4次创4项世界纪录，3人6次创6项奥运会纪录，6人13次创12项亚洲纪录，7人15次创12项全国纪录。在规模庞大、强手如林、竞争激烈、奖牌分流和困难较多的情况下，中国代表团的金牌总数和奖牌总数均列第四位，证明中国竞技体育的总体水平有所提高，全面竞争能力进一步加强。

在本届奥运会的赛场上，中国举重小将占旭刚以自己的神力连破3项世界纪录，显示了中国人“力拔山兮气盖世”的精神面貌；5000米赛跑名将王军霞，在外国选手的围追堵截中奋力冲杀，以甩下亚军二十多米的成绩夺得金牌，跑出了中国人的骨气、志气和勇气。射击老将王义夫带病参赛。在10米气手枪决赛最后一枪前还一直领先第二名3.8环，最终因身体不支而痛失冠军。他以顽强的毅力打完最后一枪后，便晕倒在靶场上。王义夫这种不屈不挠的顽强精神，立即在国内引起了强烈反响。就连最后取胜的意大利运动员也对王义夫表示了由衷的敬意。

本届奥运会共售出861万余张门票，创下有史以来观众人数的最高纪录。另外，奥林匹克公园在比赛期间共接待游人530万人次，来这里的游人共欣赏了567场音乐会，先后有130个乐队和1000名歌手进行了演出，其中包括中国歌手韦唯。本届奥运会与1984年洛杉矶奥运会类似，也是由私人或公司承办的，没有得到美国政府的有力支持，甚至没有本国奥委会和各单项体育组织的介入，因而出现了不少的问题。其中最突出的问题是交通系统不畅。开赛之初，运动员和记者的班车就运转不灵。运动员的班车出车祸，因晚点耽误比赛；记者要经过班车转运站转换两次班车才能到达目的地，一个小时的比赛要有两个小时消耗在路上。再者是大会的安全保卫出现漏洞，7月27日凌晨奥林匹克公园发生一起爆炸事件，造成1人死亡、110人受伤，使与会者惶惶不安。

比赛结果获得奖牌前四名的国家是：美国第一，金牌44枚、银牌32枚、铜牌25枚；俄罗斯第二，金、银、铜牌分别为26枚、21枚、16枚；德国第三，金、银、铜牌分别为20枚、18枚、27枚；中国名列第四，获金牌16枚、银牌22枚、铜牌12枚，金牌、奖牌榜均列第四，实现了冲击第二集团首位的预定目标。此外，中国代表团还有两人4次打破4项世界记录，乒乓球襄括4金。值得一提的是，中国代表团的男运动员们经过不懈努力，突破性地夺得7金9银5铜，向世界展现了我国男子运动员的实力。香港和中国台北运动员在此次奥运会上分别夺得1金和1银。