中华台北最成功的一届奥运会是2004年的雅典奥运会，两金两银一铜的成绩是中华台北的历史最好成绩。跆拳道比赛中产生了中华台北的奥运首金，陈诗欣（Hsin Chen Chih）在女子49公斤级比赛中折桂，仅仅过了20分钟，朱木炎就在男子58公斤级比赛中为中华台北赢得了第二枚奥运金牌，再加上黄志雄在男子68公斤级比赛中取得的银牌，中华台北在雅典奥运会跆拳道项目的奖牌榜上位列第一。

中华台北在雅典奥运会上获得的其他奖牌来自于射箭项目，男队获得了团体赛的银牌，女队获得了铜牌。

中华台北另一次在国际比赛中的辉煌战绩是在1992年的巴塞罗那奥运会上男子棒球队夺得的银牌。

男子十项全能运动员杨传广在1960年罗马奥运会的比赛中夺得银牌，这是中华台北的第一块奥运奖牌。

各项目奖牌数

项目	金牌	银牌	铜牌	总数
射箭	0	1	1	2
田径	0	1	1	2
棒球	0	1	0	1
乒乓球	0	1	1	2
跆拳道	2	1	2	5
举重	0	1	2	3
总数	2	6	7	15

各届奖牌数

年份	金牌	银牌	铜牌	总数
1960	0	1	0	1
1968	0	0	1	1
1984	0	0	1	1
1992	0	1	0	1
1996	0	1	0	1
2000	0	1	4	5
2004	2	2	1	5
总数	2	6	7	15