新中国首次派代表团参加的奥运会是第15届夏季奥运会。
1952年7月，新中国诞生不久，我国派出体育代表团前往芬兰赫尔辛基参加第15届奥运会，维护了新中国参加奥运会的合法权益。但是由于迟到，新中国代表团一行40人赶到赫尔辛基时，大会已进行了10天，故而只赶上男子游泳的一项比赛和最后的闭幕式。
1952年7月29日，中国体育代表团出现在芬兰赫尔辛基的第15届奥运会赛场上。这是五星红旗第一次在奥运村升起。
第15届夏季奥运会比赛情况
运动会于7月19日至8月3日举行。应邀参赛的有69个国家和地区的4955名运动员，其中女子519人。首次参加的有巴哈马群岛、加纳、危地马拉、中国香港、以色列、印度尼西亚、尼日利亚、荷属安的列斯群岛、泰国和南越。
首次参赛的苏联队，对这届运动会非常重视，共派出295名运动员，数居各国首；其次是美国，为286人；东道主列第三，共260人。英257人、法246人、意226人、瑞典206人、联邦德国205人。
中国代表团历届夏季奥运会开幕式旗手名单如下：?
1984年洛杉矶奥运会中国代表团旗手：篮球运动员王立彬?
1988年汉城奥运会中国代表团旗手：篮球运动员宋涛?
1992年巴塞罗那奥运会中国代表团旗手：篮球运动员宋立刚?
1996年亚特兰大奥运会中国代表团旗手：篮球运动员刘玉栋?
2000年悉尼奥运会中国代表团旗手：篮球运动员刘玉栋?
2004年雅典奥运会中国代表团旗手：篮球运动员姚明?
2008年北京奥运会中国代表团旗手：篮球运动员姚明?
2012年伦敦奥运会中国代表团旗手：篮球运动员易建联?
2016年里约奥运会中国代表团旗手：击剑运动员雷声?
2020年东京奥运会中国代表团旗手：女排运动员朱婷、跆拳道运动员赵帅
朱婷、赵帅担任东京奥运会开幕式中国体育代表团旗手
7月17日，中国体育代表团宣布：将由女排运动员朱婷、跆拳道运动员赵帅担任东京奥运会开幕式中国体育代表团旗手。
奥运会开幕式中国体育代表团旗手历来都是受关注的焦点。据悉，中国体育代表团综合考虑了运动员代表性和赛程安排等各方面因素，经多方征求意见、慎重考虑，最终确定：朱婷、赵帅担任奥运开幕式中国代表团旗手。
中国体育代表团总人数为777人，其中运动员431人（女运动员298人、男运动员133人），教练员、领队、科医人员等运动队工作人员307人，团部工作人员39人。
运动员中参加过奥运会的有138人，占运动员总数的32.02%，其中131人参加过2016年里约奥运会。首次参加奥运会的有293人，占运动员总数的67.98%。参加过亚运会的有291人，占运动员总数的67.52%，没有参加过亚运会的有140人，占运动员总数的32.48%。
