במהלך הקטע "מקורות" שהציג את ההיסטוריה של העיר, נכנסו לאצטדיון המבצעים במכולות הובלה על מנת לתאר את בואם של המהגרים המוקדמים. הטקס המשיך עם מופע מחול שהציג שירים פופולריים החל משנת 1940 ועד העידן הנוכחי. לאחר מכן היה הוצג הקטע "מפלצת" שסיפר את סיפורו של מתאגרף צעיר שנאלץ להילחם במפלצת ענקית. בהתחלה הוא הזעיק לוחמי סילת על מנת שילחמו במפלצת אך הם נכשלו. בהמשך הוא זימן לוחמי קלרי ווו-שו. אולם הוא מצליח להתגבר על פחדיו הפנימיים ולהביס את המפלצת.[31] לאחר מכן הופיע הזמר שאה וויי וון עם השיר "על פני קו הסיום" ולאחריו השיר "משחקים באש" אשר במהלכו הוצג דרקון כסמל של אומץ, כח וחוכמה. במקטע זה, 500 בני נוער מאיגוד הסוקה גאקאי בסינגפור, שיצרו דגים רבים. הקטע הבא כלל את חברי התזמורת העולמית למשחקים בסינגפור שניגנו בכלי נגינה שונים מרחבי העולם. התזמורת הובלה על ידי דארל אנג, העמית הצעיר ביותר של התזמורת הסימפונית סינגפור. המקטע שלאחריו כונה "באד" וכלל גשם המסמל תקווה והתחדשות. סיום החלק האומנותי של טקס הפתיחה היה בביצוע השיר "סיפור חדש".
החלק השני של טקס הפתיחה נפתח בכניסה של דגלי הלאומים לבמה כאשר הם נישאים על ידי אחד מספורטאי המשלחת. בעקבות המסורת האולימפית, דגל יוון הוכנס ראשון לאצטדיון כמדינה שיזמה את המשחקים האולימפיים ודגל סינגפור הוכנס אחרון כמדינה המארחת. לאחר כניסת הדגלים הושמע שיר המשחקים ולאחריו נאמו ניאם צ'יאנג מנג, יו"ר הוועדה המארגנת של משחקי אולימפיאדת הנוער בסינגפור, וז'אק רוג, נשיא הוועד האולימפי הבינלאומי. פתיחת המשחקים הוכרזה רשמית על ידי נשיא סינגפור, סלאפאן ראמאנאתאן. הדגל האולימפי הוכנס לאצטדיון על ידי שמונה ספורטאים אולימפיים שהעבירו אותו לשמונה ספורטאי נוער לפני שהונף עם נגינת ההמנון האולימפי ביוונית. לאחר מכן הושבע הספורטאים, השופטים והמאמנים. לבסוף, סירה בצורת עוף החול הנישאת על פני מימי המפרץ הכניסה את הלהבה האולימפית. הלפיד הועבר בין שישה ספורטאים סינגפורים כאשר גולש הרוח, דארן צ'וי הדליק את הלפיד האולימפי.
טקס הנעילה.
טקס הנעילה של המשחקים נערך ב-26 באוגוסט במרינה ביי. הטקס החל בשעה שמונה בערב לפי הזמן המקומי עם בני נוער, מעודדות והקמעות של המשחקים, ליאו ומרלי, רוקדים לצלילי השירים "תהילה" ו"להילחם למען האהבה הזאת". כניסתם של נשיא הוועד האולימפי הבינלאומי, ז'אק רוג, וראש ממשלת סינגפור, לי הסיין לונג, לוותה בשירת ההמנון הלאומי של סינגפור על ידי מקהלה בהובלתו של נתאניה אונג בת ה-12 והקהל. המקטע הבא בטקס בשם "נתיב הלהבה", 5 זמרים צעירים ביצעו שיר קיצבי בעוד תלמידים הלבושים בתחפושת המדמה את "רוח הנעורים", סמל המשחקים, ביצעו תצוגה המונית. בסיום המקטע, הספורטאים שהתחרו באולימפיאדה והדגלים המייצגים את כל המדינות המתחרות עשו את דרך על גבי הפלטפורמה הצפה, לאחריו הוקרן וידאו קליפ קצר המציג את עיקרי המשחקים בליווי הזמרת אילאנה-אן לאצ'יקה פרננדז ושלישיית נגנים בשיר "סיפור חדש".
לאחר ההופעה החל מקטע הפרוטוקול של הטקס. מחווה נעשתה ל-20,000 המתנדבים שהשתתפו במשחקים כאשר השחיין הסינגפורי, ריינר נג, הודה למתנדבים ושמונה ספורטאים נוספים העניקו זר פרחים לשמונה נציגי המתנדבים. לאחר מכן נאמו נג שר מיאנג, יו"ר הוועדה המארגנת של אולימפיאדת הנוער בסינגפור, וז'אק רוג, נשיא הוועד האולימפי הבינלאומי. רוג הכריז באופן רשמי על סגירת המשחקים בהתאם למסורת. הדגל האולימפי הונמך בליווי ההמנון האולימפי. לאחר מכן, הועבר הדגל האולימפי מתאו סר לוק, כראש העיר של סינגפור, דרך ז'אק רוג לג'י ג'יאניה, ראש העיר של ננג'ינג, סין, המארחת של אולימפיאדת הנוער ב-2014. לאחר מכן נוגן ההמנון הלאומי של סין יחד עם הנפת דגלה של סין בליווי הקראנת מצגת וידאו קצרה המציגה את ננג'ינג. הלהבה האולימפית כובתה בסיום הטקס לצלילי פלוגלהורן. והטקס הסתיים בקונצרט הכלל שירים ומופעים של אמנים מקומיים.
המשחקים.
כל 205 הוועדות האולימפיות הלאומיות היו מיוצגות במשחקים, למעט כווית, שהושעתה בינואר 2010, בשל התערבות ממשלתית לכאורה. עם זאת, שלושה ספורטאים כוויתים התחרו תחת הדגל האולימפי. מאפיין ייחודי של המשחקים היה קיום תחרויות של קבוצות מעורבות מספורטאים ממדינות שונות. במהלך המשחקים התקיימו 7 תחרויות שהורכבו אך ורק מנבחרות מעורבות.
ענפי הספורט.
במשחקי הנוער האולימפיים ב-2010 נערכו 201 תחרויות ב-26 ענפי ספורט שונים המחולקים ל-29 דסיפלינות שונות בהשתתפות 3,524 ספורטאים בני 14 עד 18.
טבלת המדליות.
הוועדה המארגנת של משחקי אולימפיאדת הנוער בסינגפור (SYOGOC) לא קימה רישום של טבלת מדליות רשמית. באולימפיאדה הוענקו סך הכל 623 מדליות ב-201 אירועים. ב-15 באוקטובר 2010 הודיע הוועד האולימפי הבינלאומי כי תוצאות בדיקת הסמים של המתאגרף, נורבק חאקולוב, מאוזבקיסטן, שזכה במדליית כסף חזרו חיוביות. לאור התוצאות הוא נפסל מהתחרות ונלקחה ממנו מדליית הכסף. המדליות של הקבוצות המעורבות שהורכבו מספורטאים ממדינות לאום שונות רשומות בטבלה כמדליות שהוענקו ל"נבחרת לאומים מעורבת" ואינה מדורגת בטבלה.
תוכנית התרבות והחינוך (CEP).
הוועד האולימפי הבינלאומי הגדיר חזון למשחקי הנוער האולימפיים, להיות אירוע המהווה איזון בין ספורט, תרבות וחינוך. מטרת תוכנית התרבות והחינוך היא לחנך ולהשפיע על הספורטאים המשתתפים במשחקים לפתח ספורטיביות אמיתית ולחיות לפי הערכים האולימפיים של מצוינות, כבוד וידידות, תוך כדי שהם נהנים בעת ובעונה אחת. על מנת לקדם את תוכנית התרבות והחינוך בקרב הספורטאים המשתתפים, התוכנית שילבה הופעות חיות, מיצבים אומנותיים ופסטיבלים שעסקו ברוח האולימפיאית וגיוון תרבותי. התוכנית כללה מגוון רחב של פעילויות: סדנאות מעשיות, פעילויות חיצוניות, פרויקטים קהילתיים ודוכנים תצוגה, כולם מבוססים על חמישה נושאים:
המשלחת הישראלית.
ישראל שלחה משלחת המונה 15 ספורטאים שהתחרו ב-8 ענפי ספורט שונים. נושאת דגל ישראל בטקס הפתיחה הייתה גולשת הרוח, נעמי כהן.
לוחם הטאקוונדו, גילי חיימוביץ', הקופץ לגבוה, דמיטרי קרויטר, וגולש הרוח, מעיין רפיח, זכו במדליית זהב. השחיין, יעקב טומרקין, זכה בשתי מדליות כסף. כמו כן, הטריאתלטית, פאני בייסרון, והג'ודוקא, רותם שור, זכו במדליית זהב וארד, בהתאמה, כחלק מהנבחרות המאוחדות המורכבות מספורטאים ממדינות שונות.
בעיות ומחלוקות.
פרישת הלוחם האיראני בגמר הטאקוונדו.
ב-16 באוגוסט 2010, הודיעו בכירים איראנים כי מחמד סלימאני פורש מגמר הטאקוונדו בנים עד 48 ק"ג בעקבות פציעה בקרסול. בתחרות הגמר סלימאני היה עתיד להתמודד מול הלוחם הישראלי, גילי חיימוביץ'. הבכירים האיראנים הודיעו כי סלימאני נפצע לראשונה בקרסולו באליפות העולם לנוער שהתקיימה במקסיקו בתחילת השנה. הפציעה, לטענתם, התפרצה מחדש במהלך חצי הגמר נגד הלוחם האמריקאי, גרגורי אנגליש. סלימאני נשלח לבית החולים שם עבר צילום רנטגן וקרסולו גובס. חיימוביץ' זכה במדליית הזהב כברירת מחדל. בטקס הענקת המדליות שהתקיים במרכז הקונגרסים סונטק, סלימאני נעדר.
סלימאני צוטט מאוחר יותר בראיון שהוא "מאוד עצוב" שהוא החמיץ את הקרב מכיוון שהוא "בטוח [שהוא] היה מקבל את מדליית הזהב". ראש המשלחת הישראלית, דניאל אורן, טען כי הפרישה נבעה ממניעים פוליטיים. הוא אמר "זה לא הפעם הראשונה שזה קרה באולימפיאדה. אבל, זה פעם ראשונה קורה בתחרות על מדליה. למען הכנות, ברגע שהנער שלנו העפיל לגמר, ידענו שזה הולך לקרות. דיברתי עם הנער שלנו לאחר הגמר והוא, כמובן, היה מאוכזב שלא ניתנה לו האפשרות לזכות במדליית הזהב באמצעות קרב. אני חש יותר צער כלפי הנער האיראני. הוא בטח התאמן קשות על מנת להגיע לשלב בו הוא נמצא והוא לא קיבל הזדמנות להילחם. אנחנו עוסקים כאן בספורט, ספורט נוער, למעשה, חבל שפוליטיקה עורבה כאן".
עם זאת, דובר בוועד האולימפי הבינלאומי, מארק אדמס, אמר: "ככל שזה נוגע לחששות מצד הוועד האולימפי הבינלאומי, לא הייתה כאן כוונה מרשעת. העובדות הידועות לנו הוא כי הספורטאי נפצע בקרסולו ונשלח לבית החולים לצילום רנטגן. הבדיקות גילו שהוא לא סובל משום שבר, והוא בסדר עכשיו. אז אלא אם קיים מידע עובדתי נוסף, אזי [המחלוקת] היא יותר בגדר ספקולציה". ב-17 באוגוסט חזר על האמירות הללו גם נשיא הוועד האולימפי, ז'אק רוג. אולם, בעבר, הצהירה איראן מכיוון שהממשלה הנוכחית שלה אינה מכירה בישראל כמדינה, מדיניותה היא לסגת מלהתחרות נגד נציגים ישראלים.
חשדות כי חלק מכדורגלני בוליביה היו מעל הגיל החוקי להשתתפות.
ארטורו גרסיה, יו"ר איגוד המאמנים של סנטה קרוס בבוליביה, אמר לעיתון הבוליביאני "La Razón" כי בידיו הוכחות לכך שלפחות חמישה שחקנים מקבוצת הכדורגל (בנים) הבוליביאנית היו מעל מגבלת הגיל החוקית להשתתפות במשחקים, שהייתה גיל 15. בוליביה ניצחה בגמר טורניר הכדורגל (בנים) את האיטי 5-0 וזכתה במדליית הזהב ב-25 באוגוסט 2010. סגן שר הספורט הבוליביאני, מיגל אנחל רימבה, הורתה לחקור את הטענה.