למרות שהרעיון לאולימפיאדת נוער החלה בשנת 1998, ההכנות הרשמיות למשחקי אולימפיים לנוער הוכרזו רק בכנס ה-119 של הוועד האולימפי הבינלאומי ב -6 ביולי 2007. סינגפור נבחרה כעיר המארחת לאחר שהביסה את מוסקבה ב-21 בפברואר 2008. הוועדה המארגנת של אולימפיאדת הנוער בסינגפור (SYOGOC) הכינה 18 מתקני תחרות ו-12 מתקני אימון. המצוף במרינה ביי אירחה את טקסי הפתיחה והסיום. הכפר האולימפי לנוער מוקם באוניברסיטה הטכנולוגית נניאנג. הוועדה בחרה קמע למשחקים, ליאו ומרלי, אריה אש ולביאת ים מסוג אריה-ים, סמל "הרוח של הנוער", באמצעות תחרות עיצוב, ואת שיר נושא "כולם", שבוצע על ידי חמישה זמרים, שכל אחד מהם ייצג יבשת, כאשר צפון ודרום אמריקה אוחדו. אווירת המשחקים נפגמה בעקבות חוסר התאמה בין נתוני התקציב והנוכחות, שני מתאבקים שנתפסו בשימוש בסמים אסורים, ניצחון בגמר הטאקוונדו בנים עד 48 ק"ג בעקבות פרישת הלוחם האיראני, וטענות כי כדורגלנים בוליביאניים היו מעל לגיל החוקי להשתתפות במשחקים.
המכרז.
הקונספט של המשחקים האולימפיים לנוער פותח בשנת 1998 על ידי יוהאן רוזנזוף בתגובה לחשש מפני עלייה בהשמנת יתר בקרב ילדים וירידה בהשתתפות הנוער בספורט. נשיא הוועד האולימפי העולמי, ז'אק רוג הודיע רשמית על אולימפיאדת הנוער בכנס ה-119 של הוועד האולימפי בגואטמלה סיטי ב-6 ביולי 2007. סינגפור, לראשונה הגישה הצעה רשמית לארח אירוע ספורטיבי רב תחומי בסדר גודל כזה. מאפיינים חיוביים בהצעתה כללו את הקישוריות הגבוהה שלה עם מדינות העולם, גילה הצעיר כמדינה עצמאית, והמוניטין החיובי בקרבה בנוגע למצוינות והרמוניה רב-גזעית. העיר-מדינה גלגלה קמפיין הסברתי נרחב שכלל את היותה בין הראשונים להשיק את אתר האינטרנט הרשמי שלה למשחקים, הצגת לוגו למשחקים (למרות כללי הוועד האולימפי הבינלאומי האוסרים להציע לוגו) ב-16 באוקטובר 2007.
אחת עשרה ערים הביעו עניין באירוח המשחקים, כאשר רק תשעה מהן הגישו לבסוף הצעה. מתוך תשע ההצעות נבחרו חמש ערים להיות מועמדות: אתונה (יוון), בנגקוק (תאילנד), מוסקבה (רוסיה), סינגפור, וטורינו (איטליה). בהמשך, הרשימה קוצרה לשני מועמדים סופיים, סינגפור ומוסקבה. ב-21 בפברואר 2008, הוכרזה סינגפור כעיר המארחת לאחר שזכתה בהצבעה שבוצעה בדואר 53-44.
טרם פתיחת האולימפיאדה, עלו חששות בנוגע לשאלה האם שני מקומות חדשים שתוכננו, הכפר האולימפי לנוער ומתחם רכיבת הסוסים, יהיו מוכנים בזמן. מומחה בנייה האמין כי התוכנית בעלות 423 מיליון דולר אמריקאי עבור בניית הכפר האולימפי באוניברסיטה הלאומית של סינגפור היא ריאלית, וכי מקום הרכיבה יהיה מוכן בזמן. למרות ממצאי המומחה, הכפר האולימפי לנוער נתקל בקשיים בעקבות גידול בעלויות הבנייה. בהמשך הוחלט כי מעונות הסטודנטים הקיימים באוניברסיטה הטכנולוגית נניאנג ישמשו עבור הכפר האולימפי.
ארגון.
משימת ארגון המשחקים הוטלה על הוועדה המארגנת של משחקי אולימפיאדת הנוער בסינגפור (SYOGOC). היא נעזרה בפאנל של יועצים שהורכב משרי הקבינט הסינגפורי ותאו סר לוק, מזכיר פרלמנטרי בכיר. בנוסף, הקומה ועדה בין משרדית בראשות שר הפיתוח הקהילתי, הנוער והספורט, וניאם צ'יאנג מנג, מונה למזכירה הקבוע. סינגפור גם קיבלה תמיכה בינלאומית בהכנות למשחקים. הרפובליקה העממית של סין, המארחת של אולימפיאדת הקיץ ב-2008, הביעה את רצונה לסייע לסינגפור בהכנות. לורד סבסטיאן קו, יו"ר הוועדה המארגנת של אולימפיאדת בלונדון, הודיע כי חברים מהוועדה המארגנת, כולל מאמנים ומנהלנים, מתכננים להשתתף באירוע. הוועדה שריינה 4,310 חדרים ב-36 מלונות. המלון הרשמי של המשחקים היה "פירמונט סינגפור".
עלויות.
הוועד האולימפי בשנת 2007 העריך את עלות אולימפיאדת הנוער בסכום של כ-30 מיליון דולר אמריקני. סינגפור זכתה בשנת 2008 עם הצעת תקציב של 75.5 מיליון דולר (S מיליון דולר סינגפורי) עם תמיכה ממשלתית חזקה. התקציב הוגדל מאוחר יותר ל-284 מיליון דולר (387 מיליון דולר סינגפורי), פי שלושה מהסכום המקורי. המארגנים ייחסו את הגידול בעלויות לשינויים המשמעותיים בהיקף ומתכונת המשחקים. העלויות שהוגדלו היו לטובת לוגיסטיקה, תחבורה, אבטחה, ושדרוג מתקני ספורט שונים וטכנולוגיה.
מתקנים.
המשחקים התקיימו בשמונה עשרה מתקנים שונים: 11 מתקנים קיימים, מתקן חדש אחד שהוקם לכבוד המשחקים ושימש למרוצי הסוסים, ושישה מתקנים זמניים שפורקו עם סיום המשחקים. בנוסף, נעשה שימוש גם בשנים עשר מתקנים נוספים לצורכי אימון. חלק מהמתקנים כמו האצטדיון המקורה של סינגפור או "המצוף" במרינה ביי הומרו זמני לארח את המשחקים, בעוד המגרש בקאלאנג שודרג על מנת שיוכל לאחר את תחרות החץ וקשת. "המצוף" במרינה ביי שהוא למעשה במה צפה, שימש כאצטדיון המרכזי עבור המשחקים והכיל 25,000 מקומות ישיבה. הוא אירח את טקס הפתיחה ב-14 באוגוסט, ואת טקס הסיום שהתקיים ב-26 באוגוסט 2010.
כל מתקני התחרות והאימון היו בטווח של 30 דקות מהכפר האולימפי לנוער, מרכז המדיה הראשי (MMC) ומלונות המשפחות האולימפיים (OFH). מרכז תפעול ההסעות לתחרויות (ETOC) ניהל את כל ענייני התחבורה הנוגעים לאולימפיאדת הנוער, ומתן מידע בזמן אמת לנוסעים. שירות הסעות אפשר לגורמים המורשים להגיע לכל המתקנים. בנוסף, חברי המשלחות הרשמיות היו זכאים לנסוע חינם באוטובוסים ציבוריים ובמערכת הרכבות המהירה הציבורית. בדרכים מרכזיות הוגדרו נתיבים ייעודיים על מנת לספר גישה מהירה למתקנים.
הכפר האולימפי לנוער שיכן למעלה מ-5,000 ספורטאים ואנשי צוות במשך 18 ימים. החל מה-10 עד 28 באוגוסט 2010. הכפר מוקם באוניברסיטה הטכנולוגית נניאנג. הכפר שמש כנקודת אירוח והכנה לקראת המשחקים, ומקום לקיים פעילויות תרבותיות וחינוכיות שתוכננו במיוחד לספורטאים. ב-7 ביוני, הוכרז כי תאו סר לוק, מזכיר פרלמנטרי בכיר ויועץ להוועדה המארגנת של משחקי אולימפיאדת הנוער בסינגפור מונה לראש העיר של הכפר האולימפי לנוער. האצן הלאומי לשעבר, קאנגסבי קונאלן, והשחיין הלאומי לשעבר, ג'וצאלין יאו, מונו לסגני ראש העיר של הכפר האולימפי לנוער.
תחרויות עולמיות לבחירת סמל ועיצוב המדליה.
הוועדה המארגנת השיקה תחרות בינלאומית לעיצוב סמל שהתקיימה בין ה-29 ביולי 2008 ועד 29 באוגוסט 2008 באתר האינטרנט הרשמי שלה. על הסמל לכלול שלושת אלמנטים המייצגים: זהות של סינגפור, האידיאלים האולימפיים ורוח הנעורים. כ-1,500 משתתפים ניגשו לתחרות. העיצוב הזוכה בשם "רוח נעורים" נחנך ב-10 בינואר 2010. באופן דומה, הוועד האולימפי הבינלאומי השיק תחרות בין נובמבר לדצמבר 2009 על מנת לבחור את עיצוב המדליה הרשמית. לתחרות הוגשו מעל 100 הצעות מ-34 מדינות, כאשר ההצבעה האינטרנט לבחירת עשרת הטובים הסתיימה ב-22 בינואר 2010.
הזוכה בתחרות עיצוב המדליה היא סצוקו פוקוזאווה מיפן. הצד הקדמי של המדליה כולל להבות וגלים, המסמלים את הרוח האולימפית ותשואות הספורטאים. הגוף של הספורטאי האולימפי בצורת האות Y מזכיר את האלה ניקה, אלת הניצחון, ומסמל את המילה נוער באנגלית (Youth) כתזכורת לסיסמה "כן, הנוער יכול", שהוא גם שם היצירה. הצד האחורי כולל את האריה הימי המסמל את סינגפור, שהוא גם אחד מסמלי המשחקים ומייצג את רוח הנעורים.
מרוץ הלפיד.
מרוץ הלפיד מכונה גם המסע של הלפיד האולימפי לנוער. נתיב המרוץ נחשף ב-26 בינואר 2010. הלפיד בו נעשה שימוש היה באורך 60 ס"מ וברוחב של 5-8 ס"מ ושקל 0.74 ק"ג. הלהבה האולימפית הודלקה באולימפיה ביוון ב-23 ביולי 2010. הלפיד עבר במשך שלושה עשר ימים בחמש ערים ברחבי העולם, שכל אחת מהן ייצגה יבשת, וכונו "ערי החגיגה".
מרוץ הלפיד נמשך לאחר מכן במשך שישה ימים נוספים בסינגפור. בסיום המירוץ הודלקה קדרה ניידת בטיילת מרינה ביי על ידי השר, לי קואן יו, ב-13 באוגוסט 2010.
טקס פתיחה.
טקס הפתיחה של המשחקים נערך ב-14 באוגוסט באצטדיון המצוף. כ-27,000 צופים נכחו באירוע, שהתקיים על רקע קו הרקיע של העיר. המופע, שהיה הגדול ביותר שנערך אי פעם על ידי העירייה כלל למעלה מ-7,000 אמנים, בעיקר מתחת לגיל 18. במרכז הבמה ניצב הלפיד האולימפי בגובה 32 מטר שעוצבה על ידי רנדי צ'אן בצורת מגדלור. הלפיד היה מוקף בשישה מסכי LED ענקיים, שעמדו מאחורי בריכת שיקוף שהכילה 200 טון של מים.
בעקבות מופע חימום וספירה לאחור שהובלה על ידי ילדים ומתופפים צעירים, המופע החל בשעה 20:10 (זמן מקומי), כהתייחסות לשנה בה נערכו המשחקים. המופע נפתח במופע זיקוקים ולאחר קטע בשם "בברכה" (במאלזית: Selamat Datang) בהשתתפות מבצעים סינגפורים בעלי מוצע סיני, מלאזי והודי. הקטע הסתיים עם הופעה של אומנים סינגפורים בעלי מורשת אירופאית ואסיתית-סינית, המסמל את העירוב בין מסורת למודרניות בסינגפור. לאחר מכן הוקרנו ברכות מוקלטות משגרירים אולימפיים למשחקי האולימפיים לנוער: יוסיין בולט, מייקל פלפס וילנה איסינבייבה, חברי להקת 30 שניות למאדים והשחקנים ג'קי צ'אן וג'ט לי. דגל סינגפור הוכנס עם הלהקה הצבאית של דאי בעת שבוצע השיר "חמישה כוכבים בהתרוממות" וההמנון של סינגפור הושמע בעת הנפת הדל.