Россия принимала участие в 19 летних и 15 зимних Олимпийских играх.
На первых олимпийских играх 1896 года представитель России генерал Бутовский входил в состав МОК, но российские спортсмены ещё участия в играх не принимали. Впервые Россия приняла участие в олимпийских играх в 1900 году на летней парижской олимпиаде. Из российских спортсменов, первую олимпийскую золотую медаль завоевал в 1908 году фигурист Николай Панин-Коломенкин на IV Олимпиаде в Лондоне.
СССР участвовал в летних Играх начиная с Олимпиады-1952 в Хельсинки, в зимних — с Олимпиады-1956 в Кортина-д'Ампеццо.
После распада СССР на Летней Олимпиаде-1992 в Барселоне и Зимней Олимпиаде-1992 в Альбервиле спортсмены России, как и других стран СНГ, участвовали в объединённой команде под общим флагом, а начиная с Зимней Олимпиады-1994 в Лиллехаммере — в отдельной команде под собственным флагом.
Под флагом Российской Федерации спортсмены выиграли 315 олимпийских медалей на летних и 91 медаль на зимних Олимпийских играх. Таким образом, всего на последних девяти Олимпиадах было выиграно 406 медалей, из них 144 — золотых.
В СССР прошли одни Олимпийские игры — XXII Летняя Олимпиада в Москве в 1980 году, после неудачной заявки на летние Игры 1976 года. Ряд соревнований Олимпиады-1980 проводились в Ленинграде, Мытищах, а также вне РСФСР в Киеве, Минске, Таллине.
В постсоветской России Москва безуспешно претендовала на Летнюю Олимпиаду-2012, а Сочи получил право на проведение XXII Зимней Олимпиады-2014. Также Санкт-Петербург претендовал на проведение летней Олимпиады 2004 и 2016 годов и ожидается его заявка на летнюю Олимпиаду-2024. О готовности провести летнюю Олимпиаду в 2020-х гг. на объектах Универсиады 2013 заявляла также Казань.