בהוקי שדה, זכתה נבחרת הגברים במדליית זהב ראשונה בתולדותיה, לאחר שגברה במשחק הגמר על נבחרת הולנד. נבחרת הנשים הסתפקה הפעם במקום החמישי. נבחרת הבייסבול הגיעה אף היא להישג שיא, כשזכתה במדליית הכסף לאחר שהפסידה במשחק הגמר לנבחרת קובה. מקבילתה הנשית, נבחרת הסופטבול, זכתה אף היא במדליית כסף, לאחר הפסד במשחק הגמר לנבחרת ארצות הברית. בכדורסל, שחזרו הנשים את משחק הגמר מסידני, כאשר הפסידו לנבחרת ארצות הברית. נבחרת הנשים בכדורמים סיימה במקום הרביעי, לאחר הפסד בחצי הגמר למארחת יוון, והפסד לנבחרת ארצות הברית במשחק על המקום השלישי. נבחרות הכדורגל הודחו שתיהן בשלב רבע הגמר, הגברים בידי עיראק והנשים בידי שוודיה.
אוסטרלים נוספים שרשמו הישגים בענפים אחרים: השייטת שרה בלנק (מקום רביעי בדגם יורופ), צמדי כדורעפני החופים מארק ויליאמס וג'וליאן פרוסר וניקול סנדרסון ונטלי קוק (מקום רביעי לכל צמד), הג'ודוקא קתרין ארלוב (מקום חמישי), השייטים דאקן באנדוק וג'ון פורבס (מקום שישי בטורנדו), השייט אנתוני נוסיטר (מקום שישי בדגם פין), השייטת ג'סיקה קריספ (מקום שישי בדגם מיסטרל), נבחרת הרכיבה (מקום שישי), השייטים גארי בויד וכריס ניקולסון (מקום שביעי ב-49er), המתעמלת אלאנה סלייטר (מקום שמיני בתרגיל הקורה, השייט לארס קלפיץ' (מקום שמיני במיסטרל), המתאגרף אדם פורסיית' (רבע גמר), ונבחרת הנשים בהתעמלות מכשירים (מקום שמיני).
אולימפיאדת בייג'ינג (2008).
באולימפיאדת בייג'ינג (2008) השתתפו 433 ספורטאים אוסטרלים, בכל הענפים למעט בייסבול וכדוריד. האוסטרלים סיימו עם 46 מדליות, מהן 14 מדליות זהב, ודורגו במקום השישי בטבלת המדליות.
השחיינים זכו ב-20 מהמדליות, וב-6 מדליות זהב. בעידן שלאחר פרישתו של ת'ורפ, הובילו את המשלחת בביג'ינג השחייניות, ובראשן סטפני רייס, שקבעה שני שיאי עולם, במשחים ל-200 ול-400 מטר מעורב אישי (2:08.45 דקות ו-4:29.45 דקות, בהתאמה). לייזל ג'ונס קבעה שיא אולימפי ב-100 מטר חזה (1:05.17 דקות) וזכתה במדליית כסף ב-200 מטר חזה. ליבי טריקט זכתה במדליית זהב ב-100 מטר פרפר ובמדליית כסף ב-100 מטר חופשי, וסיימה במקום הרביעי ב-50 מטר חופשי. ג'סיקה שיפר זכתה בשתי מדליות ארד, במשחים ל-100 ו-200 מטר פרפר, וקייט קמפבל זכתה במדליית ארד ב-50 מטר פרפר. בשני משחי שליחות קבעו האוסטרליות שיאי עולם: במשחה ל-200X4 מטר חופשי, בו השתתפו גם רייס ומקנזי (7:44.31 דקות) ובמשחה ל-100X4 מטר מעורב, בו השתתפו גם ג'ונס, טריקט ושיפר (3:52.69 דקות). במשחה השליחות השלישי, ל-100X4 מטר חופשי, בו השתתפו גם טריקט וקמפבל, זכתה הנבחרת במדליית ארד. שחייניות בולטות נוספות: אלישיה קוטס (מקום חמישי ב-200 מטר מעורב אישי), קיילי פאלמר (מקום שישי ב-800 מטר חופשי), טארני וייט (מקום שישי ב-100 מטר חזה), ברונטה באראט (מקום שביעי ב-200 וב-400 מטר חופשי), מייגן ניי (מקום שביעי ב-200 מטר גב), בלינדה הוקינג (מקום שמיני ב-200 מטר גב)
איימון סאליבן קבע שיא עולם ב-100 מטר חופשי בשלב חצי הגמר (47.05 שניות), אך בשלב הגמר סיים אחרי הצרפתי אלן ברנאר, והסתפק במדליית כסף. בנוסף, סיים במקום השישי במשחה ל-50 מטר חופשי. ברנטון ריקארד זכה אף הוא במדליית כסף, ב-200 מטר חזה, וכן סיים במקום החמישי במשחה ל-100 מטר חזה. לאחר שתי זכיות רצופות במשחה ל-1500 מטר חופשי, איבד גרנט האקט את תוארו לתוניסאי אוסאמה מלולי. האקט גם סיים במקום השישי במשחה ל-400 מטר חופשי. אנדרו לאוטרסטיין זכה במדליית ארד ב-100 מטר פרפר, והיידן סטוקל חלק מדליית ארד ב-100 מטר גב עם הרוסי ארקדי וייאטצ'אנין וסיים במקום השישי במשחה למרחק הכפול. שלוש נבחרות השליחים האוסטרליות זכו במדליות: נבחרת השליחים ל-100X4 מטר מעורב, שכללה את סאליבן, ריקארד, לאוטרסטיין וסטוקל, זכתה במדליית כסף. נבחרת השליחים ל-100X4 מטר חופשי, שכללה את סאליבן ולאוטרסטיין, זכתה במדליית ארד, וכך גם נבחרת השליחים ל-200X4 מטר חופשי, בה שחה גם האקט. שחיינים בולטים נוספים: אשלי קאלוס (מקום חמישי ב-50 מטר חופשי), אשלי דילייני (מקום חמישי ב-100 מטר גב) ומאט טארגט (מקום שביעי ב-100 מטר חופשי).
בשיט, זכו במדליות זהב שני צוותי ה-470 האוסטרלים, נייתן וילמוט ומלקולם פייג', וטסה פרקינסון ואליס רצ'יצ'י. צוות הטורנדו, שכלל את גלן אשבי ודארן באנדוק, זכה במדליית כסף. שרה בלנק סיימה במקום הרביעי בלייזר רדיאל, ג'סיקה קריספ סיימה במקום החמישי ב-, ונייתן אאוטרידג' ובן אוסטין רשמו הישג דומה ב-49er. שני צמדי חותרים אוסטרלים זכו במדליות זהב - סקוט ברנן ודייוויד קרושיי, ודרו ג'ין ודנקן פרי, ורביעיית החותרים זכתה במדליית כסף. הקיאקיסט קן וולאס זכה במדליית זהב במקצה ל-500 מטרים ובמדליית ארד במשחה ל-1000 מטרים. קיאקיסטית נוספת, ג'קלין לורנס זכתה במדליית כסף בסלאלום, וחותר הקאנו רובין בל זכה במדליית ארד בסלאלום. רביעיית חותרות הקיאק זכתה אף היא במדליית ארד, במקצה ל-500 מטרים. שתיים מהן, האנה דייוויס ולינדזי פוגרטי, סיימו במקום השישי במקצה הזוגות. קיאקיסט נוסף, ווריק דרייפר, סיים במקום החמישי בסלאלום.
האתלטים האוסטרלים זכו ב-4 מדליות: סטיבן הוקר קבע שיא אולימפי בקפיצה במוט (5.96 מטר), ג'ארד טאלנט זכה במדליית כסף בהליכה ל-50 ק"מ ובמדליית ארד בהליכה ל-20 ק"מ, וסאלי פירסון זכתה במדליית כסף בריצת 100 מטר משוכות. אתלטים בולטים נוספים כללו את לוק אדמס, שסיים במקום השישי בהליכה ל-20 ק"מ), ג'רוד באניסטר שדורג שישי בהטלת כידון, יוסף עבדי שסיים שישי בריצת 3000 מטר מכשולים ונבחרת השליחים ל-400X4 מטר, שאף היא סיימה במקום השישי.
הקופץ למים מתיו מיצ'ם זכה במדליית הזהב בקפיצה מ-10 מטרים, לאחר שבקפיצה האחרונה שלו השיג את הציון הגבוה בהיסטוריה לקפיצה בודדת - 112.10 נקודות. מליסה וו ובריוני קול זכו במדליית כסף בקפיצה סינכרונית מ-10 מטרים. וו גם סיימה במקום השישי בתחרות הקפיצה ליחידות, וקול סיימה גם במקום החמישי בקפיצה הסינכרונית מ-3 מטרים, עם שרלין סטרטון. סטרטון דורגה שביעית במקצה היחידות מ-3 מטרים. מתיו הלם ורוברט ניוברי סיימו במקום הרביעי בקפיצה הסינכרונית מ-10 מטרים. הלם סיים גם במקום השישי בקפיצה מ-10 מטרים ליחידים וניוברי סיים במקום השמיני בקפיצה הסינכרונית מ-3 מטרים, עם סקוט רוברטסון.
הטריאתלטית אמה סנוסיל זכתה במדליית זהב ראשונה בענף זה, ואמה מופאט זכתה במדליית ארד. נבחרת הרכיבה זכתה במדליית כסף, ואחת מחבריה, מייגן ג'ונס, סיימה במקום הרביעי בתחרות האישית. בקליעה, זכה וורן פוטנט במדליית ארד בירי מ-50 מטר בשכיבה, מייקל דיימונד סיים במקום החמישי בטראפ וראסל מארק דורג חמישי בדאבל טראפ.
מספר המדליות של רוכבי האופניים הצטמצם משמעותית ביחס לאתונה, והרוכבת היחידה שזכתה במדליה הייתה אנה מירס, שסיימה במקום השני בספרינט. רוכבי אופניים בולטים נוספים כללו את נבחרות הגברים בספרינט ובמרוץ מרדף (שתיהן דורגו במקום הרביעי), קמרון מאייר (מקום רביעי באומניום), שיין קלי (מקום רביעי בקיירין), קאדל אוואנס (מקום חמישי במרוץ נגד השעון), מייקל רוג'רס (מקום שישי במרוץ אופני כביש ומקום שמיני במרוץ נגד השעון), קתרין בייטס (מקום שישי באומניום), ג'ארד גרייבס (מקום שישי במרוץ אופני BMX), ניקול קליסטו (מקום שישי במרוץ אופני BMX) וריאן ביילי (מקום שמיני בקיירין).
בגמר הנשים בכדורסל שוב נפגשו נבחרות אוסטרליה וארצות הברית, ובפעם השלישית ברציפות, ידיהן של האמריקניות הייתה על העליונה, ואוסטרליה זכתה במדליית הכסף. נבחרת הגברים סיימה במקום השביעי. נבחרת הגברים בהוקי שדה איבדה את תוארה לאחר שהפסידה בחצי הגמר לספרד, אך זכתה במדליית הארד לאחר ניצחון על נבחרת הולנד. הנשים סיימו במקום החמישי. נבחרת הנשים בכדורמים זכתה אף היא במדליית ארד, לאחר הפסד לנבחרת ארצות הברית בחצי הגמר וניצחון על נבחרת הונגריה בזריקות הכרעה. נבחרת הגברים סיימה במקום השמיני. במדליית ארד נוספת זכתה נבחרת הסופטבול,
ספורטאים אוסטרלים נוספים שבלטו בבייג'ינג כללו את: הג'ודוקא מריה פקלי (מקום חמישי), לוחמת הטאקוונדו טינה מורגן (מקום חמישי), נבחרת הנשים בהתעמלות (מקום שישי), נבחרת השחייה הצורנית (מקום שביעי), מרימת המשקולות דבורה לאבלי (מקום שמיני), וכדורעפניות החופים טמסין ברנט ונטלי קוק (רבע גמר).
אולימפיאדת לונדון (2012).
לאולימפיאדת לונדון (2012) שלחה אוסטרליה את המשלחת הקטנה ביותר מזה 20 שנה. היא מנתה 410 ספורטאים. גם ההישגים ירדו לרמתם הנמוכה ביותר מזה 20 שנה - 35 מדליות, מהן 7 מדליות זהב, ואוסטרליה דורגה במקום העשירי בטבלת המדליות.