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  參加本屆奧運會的中國代表團於2008年7月25日上午9時在北京宣佈成立,在總數達1099人當中,有42位少數民族,以回族為最多。參賽運動員639人,按性別區分,有327名男性,312名女性;其中37人蔘與過2000年悉尼奧運,165人蔘與過2004年雅典奧運,還有3人曾連續參加過前三屆奧運會,其餘的469人為首次參賽。在年齡分佈上,平均年齡為24.4歲,最小的為13歲的為遼寧籍游泳運動員李哲思。  代表團官員與工作人員共計460人,其中團部59人、領隊54人,教練263人,醫護人員46人,管理38人;教練隊伍中有38名外籍教練。國家體育總局局長劉鵬任代表團團長,國家體育總局副局長於再清、段世傑、肖天、崔大林和蔡振華任副團長,崔大林同時兼任祕書長。

  本屆奧運會,中國在20個大項25個分項86個小項上獲得獎牌,金牌分佈15個大項17個分項。  按個人專案與集體專案劃分,個人專案獎牌73枚,集體專案獎牌27枚。  按選手性別劃分,男子專案獲獎牌42枚,女子專案獲獎牌57枚,混合專案獎牌1枚  本屆奧運會中國在射擊、拳擊、蹦床(體操)、競技體操(體操)、羽毛球、乒乓球、跳水和舉重七個大項8個分項獎牌位居第一位,其中競技體操、跳水、羽毛球、舉重金牌數均超過專案金牌的一半以上。

  集體/團體獲獎專案分佈於擊劍、乒乓球、排球、皮划艇、曲棍球、賽艇、射箭、體操、網球、羽毛球和水上專案(跳水、游泳、花樣游泳)11個大項25個小項,共獲得27枚獎牌,其中金牌11枚,銀牌8枚,銅牌8枚。按性別區分,男子專案獲得7個小項的7枚獎牌,其中金牌5枚,銀牌和銅牌分別1枚;女子專案獲得17個小項19枚獎牌,其中金牌6枚,銀牌7枚,銅牌6枚;混合專案1個(羽毛球混合雙打)1枚銅牌。

  個人獲獎專案包括體操、田徑、擊劍、射擊、射箭、舉重、拳擊、柔道、摔跤、跆拳道、帆船、水上專案、乒乓球、羽毛球和自行車15個大項61個小項,共獲得73枚獎牌,其中金牌40枚,銀牌13枚和銅牌20枚。按性別區分,男子在體操、擊劍、射擊、舉重、拳擊、摔跤、跆拳道、水上專案、乒乓球和羽毛球10個大項29個小項共獲得35枚獎牌,其中金牌19枚,銀牌9枚,銅牌7枚。女子在體操、田徑、射擊、射箭、舉重、柔道、摔跤、跆拳道、帆船、水上專案、乒乓球、羽毛球和自行車13個大項32個小項共獲得38枚獎牌,其中金牌21枚,銀牌4枚,銅牌13枚。

  按選手省籍劃分(解放軍派員分解至各省,未單獨列項。除個人比賽專案以外,團體/集體專案均由各省市區選手合作組隊,分省獎牌計數以“涉及獎項”敘述),31個省市區中25個省市區有選手獲得比賽獎牌獎項。獲得5個或5個以上金牌獎項的省份依次為遼寧、江蘇、湖北、廣東、北京和山東6省市,其中遼寧涉及金牌獎項9個,獎牌總獎項達18個,列第1位;江蘇涉及金牌獎項8個,獎牌總獎項達15個,列第2位;其餘4省市涉及金牌獎項均為5個。四川省儘管遭遇5·12強地震,金牌獎項4個,涉及獎牌獎項總數達7個,列第7位;上海、天津、河北、福建和湖南5省市獎牌依次列第8至12位,金牌獎項均為3項;浙江、吉林、江西和陝西4省獎項依次列第12至16位,金牌獎項均為2個;安徽、黑龍江、廣西、內蒙和貴州5省區獎項依次列第17至21位,金牌獎項均為1個;新疆、河南、重慶和山西4省區獎項依次列第21至25位;寧夏、西藏、青海、甘肅、海南和雲南無選手獲得參賽獎項。

  中國隊在2017年1月因為三名運動員禁藥複檢結果呈陽性而被收回三面奧運金牌。
參加2008年8月8日至24日在北京舉行的第29屆夏季奧林匹克運動會中華人民共和國代表團獲得51金、21銀、28銅,總計100枚獎牌,金牌數位居第一位,獎牌總數僅次於美國位居第二位。