四次参加世界乒乓球锦标赛，获得过28届世乒赛男子双打冠军（与庄则栋合作），26、27、28三届世乒赛男子团体冠军。退役后，徐寅生曾任中国国家乒乓球队教练、中国乒乓球协会副主席。1975年当选亚洲乒乓球联合会副主席。1977年2月-1999年5月出任国家体委副主任。1979年当选中国乒乓球协会主席。1986年又被选为中华全国体育总会、中国奥委会副主席。1995年5月，当选为国际乒联第一副主席。同年10月， 刚当选国际乒联主席五个月的哈马隆德逝世，身为第一副主席的徐寅生出任国际乒联第五任主席。1999年他放