באולימפיאדת פריז (1924) השתתפו 168 ספורטאים בלגים. הם זכו ב-13 מדליות, בהן 3 מדליות זהב, ודורגו במקום העשירי בטבלת המדליות. הסייפים זכו בארבע מהמדליות. שארל דלפורט זכה במדליית זהב בדקר, מוריס ואן דאם זכה במדליית ארד ברומח, ונבחרות הדקר והרומח זכו שתיהן במדליות כסף. המתאגרף ז'אן דלארז' זכה במדליית זהב, ועמיתו יוסף בקן זכה במדליית ארד. במדליית הזהב השלישית זכה צוות שייטי הדינגי. רוכב האופניים הנרי הובנארס זכה בשלוש מדליות - מדליית כסף במרוץ האישי נגד השעון, ועם נבחרת הרוכבים זכה במדליית כסף במרוץ הקבוצתי נגד השעון ובמדליית ארד במרוץ המרדף. השחיין ז'וזף דה קומב, שהיה חבר גם בנבחרת הכדורמים, זכה במדליית כסף במשחה ל-200 מטר חזה, וכך גם המתאבק פייר אוליביה. נבחרת הכדורמים שוב זכתה במדליית כסף, לאחר שהפסידה לנבחרת צרפת במשחק הגמר, וגברה על נבחרת ארצות הברית במשחק על מדליית הכסף. נבחרת הכדורגל הייתה רחוקה מלשחזר את הצלחתה באנטוורפן. היא הודחה כבר במשחקה הראשון, לאחר שהובסה 1–8 בידי נבחרת שוודיה.
במשחקים הבאים לא הצליחה בלגיה לשחזר את הצלחותיה, והישגיה היו נמוכים יותר. באולימפיאדת אמסטרדם (1928) זכו הבלגים בשלוש מדליות בלבד. המתאבק אדמונד ספאפן זכה במדליית כסף, המתאגרף לאונרד סטייארט זכה במדליית ארד, וכך גם החותרים במקצה הזוגות עם הגאי. נבחרת הכדורמים סיימה במקום החמישי, ונבחרת הכדורגל הודחה בשלב רבע הגמר לאחר שהפסידה לנבחרת ארגנטינה.
בדומה למדינות רבות, צמצמה בלגיה באופן משמעותי את משלחתה לאולימפיאדת לוס אנג'לס (1932), בשל השפל הכלכלי הגדול, והיא שלחה אליהם רק סייפים. איש מהם לא זכה במדליה, בפעם הראשונה (והאחרונה) בתולדות בלגיה. הישגי המשלחת לא השתפרו בהרבה באולימפיאדת ברלין (1936). במשחקים אלה צברו הבלגים שתי מדליות ארד, בהן זכו נבחרת הכדורמים ונבחרת רוכבי האופניים במרוץ אופני הכביש.
לאחר מלחמת העולם השנייה.
באולימפיאדת לונדון (1948) השתתפו 152 ספורטאים בלגים. הם זכו ב-7 מדליות, בהן שתי מדליות זהב. הענף המוביל היה האופניים. הנבחרת הבלגית זכתה במדליית הזהב במרוץ אופני הכביש, ואחד מחבריה, לודה ווטרס, זכה גם במדליית ארד במרוץ אופני הכביש ליחידים. רוכב אופניים נוסף, פייר ניהנט, זכה במדליית כסף במרוץ נגד השעון. גסטון ריף ניצח בריצת 5000 מטר, תוך שהוא קובע שיא אולימפי חדש (14:17.6 דקות) ומקדים בשתי עשיריות את אמיל זטופק. אתלט אחר, אטיין גלי שהתחרה במרתון, נכנס ראשון לאצטדיון, אך כבר היה מותש ונפל. שני רצים אחרים, הארגנטינאי דלפו קבררה והבריטי טום ריצ'רדס עקפו אותו. בשארית כוחותיו ובעידוד הקהל השלים גלי את המרוץ וסיים במקום השלישי, אך הובהל לבית חולים ולא נשאר לטקס חלוקת המדליות. בשתי המדליות הנותרות זכו המתאגרף יוסף ויסרס שזכה במדליית כסף, ונבחרת הסיף, שזכתה במדליית ארד במקצה הרומח הקבוצתי. נבחרת הכדורמים העפילה לבית הגמר, בו סיימה בתיקו עם נבחרת הולנד, הפסידה לנבחרות איטליה והונגריה, ודורגה במקום הרביעי.
באולימפיאדת הלסינקי (1952) ירדו הישגי הספורטאים הבלגים לכדי ארבע מדליות. שלוש מהמדליות הושגו בידי רוכבי אופניים. במירות אופני הכביש זכה אנדרה נוייל במדליית הזהב ורוברט גרונדלארס במדליית הכסף. שניהם, יחד עם לוסיאן ויקטור, זכו במדליית זהב במרוץ אופני הכביש הקבוצתי. במדליה הרביעית, מדליית כסף, זכו החותרים רוברט באטנס ומישל קנויסן. נבחרת הכדורמים סיימה במקום השישי, ונבחרת ההוקי הודחה בשלב רבע הגמר בידי נבחרת בריטניה.
לאולימפיאדת מלבורן (1956) שלחב בלגיה משלחת קטנה מבעבר, בת 55 ספורטאים. שניים מהם זכו במדליות כסף - המתאבק יוסף מוויס והשייט אנדרה נליס, בדגם פין. באולימפיאדת רומא (1960) עלו הישגי הבלגים לארבע מדליות. רוכב האופניים לאו סטרקס זכה במדליית הכסף במרוץ הספרינט ועמיתו וילי ואן דר ברגן זכה במדליית ארד במרוץ אופני הכביש. האתלט רוג'ר מונס שיאן העולם זכה במדליית כסף בריצת 800 מטר, והשייט אנדרה נליס זכה במדליה אולימפית שנייה ברציפות, מדליית ארד.
לאחר שתי אולימפיאדות בהן לא נוגן ההמנון הבלגי, זכו באולימפיאדת טוקיו (1964) שני בלגים במדליות זהב. גסטון רולנטס קבע שיא אולימפי חדש בריצת 3000 מטר מכשולים (8:30.8 דקות) ורוכב האופניים פטריק סרקו ניצח במרוץ נגד השעון. רוכב אופניים נוסף, ולטר גודפרוט, זכה במדליית ארד במרוץ אופני הכביש. באולימפיאדת מקסיקו סיטי (1968) זכו הבלגים בשתי מדליות בלבד. מרים המשקולות סרג רדינג זכה במדליית כסף, ורוכבי האופניים דניאל גונס ורוברט ואן לאנקר זכו במדליית ארד במרוץ אופני טנדם. גם באולימפיאדת מינכן (1972) זכו הבלגים בשתי מדליות, שתיהן מדליות כסף באתלטיקה: קארל ליסמונט במרתון ואמיאל פוטמנס בריצת 10000 מטר. ספורטאים בלגים נוספים שבלטו במינכן כללו את רוכבי האופניים מאנו סנלינקס ונואל סטוארט שסיימו במקום החמישי במרוץ אופני טנדם ואת האתלט הרמן מיניון, שסיים במקום השישי בריצת 1500 מטר.
באולימפיאדת מונטריאול (1976) עלה מספר המדליות בהן זכו הבלגים לשש. הספורטאי הבולט במשלחת היה איבו ואן דאם, שזכה בשתי מדליות כסף, בריצת 800 מטר ובריצת 1500 מטר. רוכב האופניים מישל ורטן זכה במדליית כסף במרוץ נגד השעון, וכן סיים במקום העשירי במרוץ הספרינט. רץ המרתון קארל ליסמונט זכה במדליה אולימפית שנייה, מדליית ארד, וגם סיים במקום ה-11 בריצת 10000 מטר. ברכיבה זכה פרנסואה מאתי במדליית ארד בתחרות הקפיצות, והיה שותף גם לזכייתה של הנבחרת הבלגית במדליית הארד בתחרות הקפיצות הקבוצתית. ספורטאים בלגים נוספים שבלטו במונטריאול כללו את רוכב האופניים פונס דה וולף שסיים במקום הרביעי במרוץ אופני הכביש, האתלטים וילי פולוניס שסיים במקום השישי בריצת 5000 מטר ומארק סמט שסיים במקום השביעי בריצת 10000 מטר, ורץ המרתון הנרי סחופס שסיים במקום העשירי.
בדומה למדינות מערביות רבות, החליטה בלגיה שלא להצטרף לחרם שהובילה ארצות הברית על אולימפיאדת מוסקבה (1980), אך הביעה את מחאתה נגד הפלישה הסובייטית לאפגניסטן בכך שהספורטאים הבלגים התחרו תחת הדגל האולימפי ולא תחת דגלה שלה. הג'ודוקא רוברט ואן דה ואלה היה לבלגי הראשון שזוכה במדליית זהב אולימפית מזה 16 שנים. הוא גם היה הבלגי היחיד שזכה במדליה במשחקים אלה. מספר שחייניות רשמו הישגים נאים: במשחה ל-200 מטר גב סיימה יולנדה ואן דן סטראטן במקום החמישי וקארין ורבאוון הגיעה שישית. ורבאוון גם סיימה במקום החמישי במשחה ל-100 מטר גב. אחותה של ורבאוון, פסקל, סיימה במקום השישי במשחה ל-800 מטר חופשי. רץ המרתון קארל ליסמונט לא הצליח לזכות במדליה אולימפית שלישית, וסיים במקום התשיעי.
באולימפיאדת לוס אנג'לס (1984) זכו הבלגים בארבע מדליות. רוכב האופניים רוחר אילחמס זכה במדליית הזהב במרוץ הנקודות. החותרים דירק קרויס ופייר-מארי דלוף זכו במדליית כסף, ועמיתתם אנה האסברוק זכתה במדליית ארד. גם השחיינית אינגריד למפרור זכתה במדליית ארד, במשחה ל-200 מטר חזה. הקשת מרניקס ורווינק סיים במקום השביעי. באולימפיאדת סיאול (1988) ירדו הישגי הבלגים, ורק שניים מהם זכו במדליות ארד: הג'ודוקא רוברט ואן דר ואלה (8 שנים לאחר שזכה במדליית הזהב) והקלע פרנס פטרס. השחיינית איזבל ארנו העפילה לשני משחי גמר - במשחה ל-400 מטר חופשי סיימה במקום השישי, ובמשחה ל-800 מטר חופשי סיימה במקום השביעי. אינגריד למפרור לא הצליחה לשחזר את הישגה מלוס אנג'לס, אך סיימה במקום השישי במשחה ל-200 מטר חזה.
שלושה בלגים זכו במדליות באולימפיאדת ברצלונה (1992). החותרת אנליס ברדאל זכתה במדליית כסף, הג'ודוקא היידי רקלס זכתה במדליית ארד, וכך גם רוכב האופניים סדריק מאתי, במרוץ הנקודות. איזבל ארנו שוב העפילה לשני משחי גמר - במשחה ל-400 מטר חופשי שבה וסיימה במקום השישי, ובמשחה ל-800 מטר חופשי סיימה במקום השמיני. עמיתה סטפן מאנה סיים במקום השמיני במשחה ל-200 מטר גב, ובמקום העשירי במשחה ל-100 מטר גב. הטניסאית סבין אפלמנס הודחה בשלב רבע הגמר בידי שטפי גראף.
הישגי הבלגים השתפרו באופן ניכר באולימפיאדת אטלנטה (1996), בה זכו בשש מדליות, שתיים מכל סוג, ההישג הגבוה ביותר מזה 48 שנים. ענף הג'ודו היה הפורה ביותר עבור הבלגים, וארבע מהמדליות הושגו בענף זה. אולה ורברוק זכתה במדליית זהב בקטגוריית המשקל של עד 72 ק"ג, חלה ואנדקאוויה זכתה במדליית כסף בקטגוריית המשקל של עד 61 ק"ג, מאריסבל לומבה זכתה במדליית ארד בקטגוריית המשקל של עד 56 ק"ג, ולהישג דומה הגיע הארי בארנוולד, בקטגוריית המשקל של 95 ק"ג ומעלה. השחיין פרד דבורגרייב קבע שיא עולם חדש במשחה ל-100 מטר חזה (1:00.65 דק'), בו זכה במדליית הזהב. במדליה השישית זכה השייט סבסטיאן גודפרויד, שזכה במדליית הכסף בדגם פין. ספורטאים בלגים נוספים אמנם לא זכו במדליות באטלנטה, אך הגיעו להישגים נאים, ובהם הקשת פאול ורמירן שסיים במקום הרביעי, האתלט פטריק סטיבנס שסיים במקום השביעי בריצת 200 מטר, והשחיינית בריגיטה בקואה שסיימה במקום השביעי במשחה ל-200 מטר חזה ובמקום השמיני במשחה ל-100 מטר חזה.