הסייף ואנג ליי זכה במדליית כסף בדקר, טאן שואה זכתה במדליית כסף בחרב, ונבחרת הגברים ברומח זכתה אף היא במדליית כסף. במדליות כסף נוספות זכו רוכבת האופניים ג'יאנג יונגהואה במרוץ נגד השעון, גולשת המיסטרל יין ג'יאן ונבחרת הנשים בקשתות. המתאגרף זואו שימינג זכה במדליית ארד, והישג דומה רשמה המתעמלת הואנג שאנשאן, בטרמפולינה.
נבחרת הנשים בכדורעף זכתה במדליית זהב, לאחר שגברה במשחק הגמר על נבחרת רוסיה. נבחרת הנשים בהוקי שדה סיימה את שלב הבתים ללא הפסד, אך הפסידה בחצי הגמר לנבחרת גרמניה בחבטות עונשין, ובמשחק על מדליית הארד הפסידה לנבחרת ארגנטינה. נבחרת הסופטבול סיימה אף היא במקום הרביעי. נבחרת הגברים בכדורסל סיימה במקום השמיני. כוכב הנבחרת, יאו מינג, קלט 9.3 כדורים חוזרים בממוצע למשחק, יותר מכל שחקן אחר, ודורג שלישי ברשימת הקלעים, אחרי פאו גאסול ופיל ג'ונס, עם 20.7 נקודות למשחק. גם נבחרת הנשים בכדוריד סיימה במקום השמיני.
אולימפיאדת בייג'ינג (2008).
אירוח המשחקים ב-2008 היה משימה לאומית בסין, והממשלה השקיעה בהם סכום שיא של 42 מיליארד דולרים (כמעט פי שלושה מאשר הושקע באתונה). על הבחירה בסין נמתחה ביקורת בשל הפרות זכויות האדם בה, שבאו לידי ביטוי גם בפינויים של אזרחים רבים מבתיהם לשם הקמת הכפר האולימפי, והיו אף שהציעו להחרים את המשחקים, ואולם בסופו של דבר אף מדינה לא החרימה את המשחקים, ואף טאיוואן נטלה בהם חלק.
במשחקים אלה הגיעה סין להישג הגבוה בתולדותיה, לאחר ש-639 הספורטאים שייצגו אותה זכו ב-100 מדליות, מהן 48 מדליות זהב. הישג זה הקנה לסין את המקום הראשון בטבלת המדליות (ארצות הברית זכתה אמנם במספר גדול יותר של מדליות, 112, אך ב-36 מדליות זהב בלבד). מספר מדליות נשללו מהספורטאים בשל אימרוץ.
הענף הבולט במשחקים אלה היה התעמלות מכשירים, עם 14 מדליות, מהן 9 מדליות זהב. הגברים זכו ב-7 מתוך 8 מדליות הזהב האפשריות. זואו קאי זכה במדליות זהב בתרגילי הקרקע והמתח, יאנג ויי זכה במדליית זהב בקרב-רב ובמדליית כסף בתרגיל הטבעות, לי שיאופנג החזיר לעצמו את התואר האולימפי במקבילים, שיאו צ'ין זכה במדליית זהב בסוס הסמוכות וצ'ן ייבינג זכה במדליית זהב בטבעות. חמשתם זכו גם במדליית זהב בתחרות הנבחרות. אצל הנשים זכתה חה קשין במדליית זהב במקבילים המדורגים, יאנג יילין זכתה במדליות ארד בקרב-רב ובמקבילים המדורגים וצ'נג פיי זכתה במדליות ארד בקורה ובקפיצות. שלושתן זכו גם במדליית זהב עם הנבחרת. לאחר המשחקים הועלו טענות לפיהן במסגרת מאמציה של סין להגיע להישגים גבוהים, זויפו גיליהן של כמה מהמתעמלות שהשתתפו במשחקים, ובהן חה קשין שזכתה במדליית הזהב בתרגיל המקבילים, וכי למעשה הן היו מתחת לגיל המותר בענף זה (16). הוועד האולימפי הבינלאומי הורה על פתיחת חקירה בעניין, בסיומה נמצא כי המתעמלות היו בגיל המותר.
בהרמת משקולות זכו הסינים ב-6 מדליות, מהן 5 מדליות זהב. בתחרויות הגברים, זכו לונג צ'ינגצ'ואן, ליאו הוי לו יונג וז'אנג שיאנגשיאנג במדליות זהב ולי הונגלי זכה במדליית כסף, ובתחרויות הנשים שמרו צ'ן יאנגצ'ינג וליו צ'ונהונג על תואריהן מאתונה, וצ'ן שיישיה וקאו ליי זכו אף הן במדליות זהב. מדלות הזהב של ליו צ'ונהונג נשללה ממנה בינואר 2017 לאחר הרשעה באימרוץ וכך גם של וצ'ן שיישיה וקאו ליי.
בקפיצה למים זכו הסינים ב-11 מדליות, בהן 7 מתוך 8 מדליות הזהב האפשריות. וו מינסיה וגואו ג'ינג'ינג שמרו על תוארן בקפיצה הסינכרונית מ-3 מטר. בתחרות היחידות שמרה ג'ינג'ינג על תוארה, ואילו מינסיה זכתה במדליית הארד. בקפיצה סינכרונית מ-10 מטר זכו ואנג שין וצ'ן רואולין במדליית הזהב, ובתחרות היחידות זכתה רואולין במדליית הזהב ושין במדליית הארד. הה צ'ונג זכה במדליית זהב בקפיצה מ-3 מטר, וצ'ין קאי זכה במדליית הארד. קאי זכה גם במדליית זהב בקפיצה הסינכרונית, יחד עם ואנג פנג. בקפיצה הסינכרונית מ-10 מטר ניצחו לין יואה והואו ליאנג, בתחרות היחידים ממקפצה זו, שהייתה היחידה בה המנצח לא היה סיני, זכה ז'ואו לישין במדליית כסף.
הקלעים הסינים זכו ב-8 מדליות, מהן 5 מדליות זהב. דו לי, שבאתונה זכתה במדליית זהב ברובה אוויר, זכתה הפעם במדליית זהב בירי בשלושה מצבים. גואו ונג'ון זכתה במדליית זהב באקדח אוויר וצ'ן יינג זכתה במדליית זהב בירי באקדח. אצל הגברים זכה פאנג ויי במדליית זהב באקדח אוויר וצ'יו ג'יאן זכה במדליית זהב בירי בשלושה מצבים. ז'ו צ'ינאן איבד את תוארו ברובה אוויר וזכה במדליית כסף, טאן זונגליאנג זכה במדליית כסף בירי באקדח והו ביניואן זכה במדליית ארד בדאבל טראפ.
בטניס שולחן זכו הסינים בכל המדליות האפשריות בתחרויות היחידים, ובשתי מדליות הזהב בתחרויות הנבחרות. אצל הגברים היו שלושת הראשונים מה לין, ואנג האו וואנג ליצ'ין, ואצל הנשים היו שלוש הראשונות ז'אנג יינינג ששמרה על תוארה מאתונה, ואנג נאן וגואו יואה. גם בבדמינטון שלטו הסינים, עם 8 מדליות, בהן 3 מתוך 5 מדליות הזהב האפשריות. ז'אנג נינג שמרה על תוארה בטורניר היחידות, וסגניתה הייתה שיה שינגפאנג. בטורניר הזוגות לנשים זכו במדליית הזהב דו ג'ינג ויו יאנג, ובמדליית הארד זכו ויי יילי וז'אנג יאוון. יו יאנג התחרתה גם בטורניר הזוגות המעורבים, יחד עם הה האנבין, והשניים זכו במדליית ארד. בטורניר היחידים ניצח לין דאן ובמדליית הארד זכה צ'ן ג'ין, ובטורניר הזוגות לגברים זכו קאי יון ופו האיפנג במדליית כסף.
הג'ודאיות הסיניות זכו בארבע מדליות. שיאן דונגמיי שמרה על תוארה, וגם יאנג שיולי וטונג ון זכו במדליות זהב. במדליה הרביעית, מדליית ארד, זכתה שו יאן. המתאגרף זואו שימינג שיפר את הישגו מאתונה וזכה במדליית זהב. בכך, היה לאלוף האולימפי הסיני הראשון בענף האיגרוף. ימים ספורים אחר כך זכה גם ז'אנג שיאופינג במדליית זהב. מתאגרף נוסף, ז'אנג ז'יליי, זכה במדליית כסף, וקנאט אסלאם זכה במדליית ארד. בטרמפולינה זכו המתעמלים הסינים בשתי מדליות הזהב - לו צ'ונלונג אצל הגברים והה ונה אצל הנשים, ומתעמל נוסף, דונג דונג, זכה במדליית ארד.
בשחייה, זכו הסינים ב-6 מדליות. ליו זיגה קבעה שיא עולם ב-200 מטר פרפר (2:04.18 דקות), וסגניתה הייתה ג'יאו ליויאנג. פאנג ג'יאיינג זכתה במדליית ארד ב-200 מטר חופשי, וכן זכתה במדליית כסף עם נבחרת השליחות ל-200X4 מטר חופשי ובמדליית ארד במשחה השליחות ל-100X4 מטר מעורב. אצל הגברים, זכה ז'אנג לין במדליית כסף במשחה ל-400 מטר חופשי.
המתאבקת ואנג ג'יאו זכתה במדליית זהב, שו לי זכתה במדליית כסף, והישג דומה רשם צ'אנג יונגשיאנג. הקשתית ז'אנג ג'ואנג'ואן זכתה במדליית זהב בתחרות היחידות ובמדליית כסף עם הנבחרת הסינית בתחרות הקבוצתית. נבחרת הגברים זכתה במדליית ארד. רביעיית החותרות הסיניות זכתה במדליית זהב, ובמקצה הזוגות זכו וו יואו וגאו יולאן במדליית כסף. הסייף ז'ונג מאן זכה במדליית זהב בחרב, ונבחרת הנשים בחרב זכתה במדליית כסף. בטאקוונדו זכתה וו ג'ינגיו במדליית זהב וז'ו גואו זכה במדליית ארד. בשיט, זכתה גולשת ה יין ג'יאן במדליית זהב, ושו ליג'יה זכתה במדליית ארד בלייזר רדיאל. צמד חותרי הקאנו מנג גואנליאנג ויאנג ונג'ון שמר על תוארו במקצה הזוגות ל-500 מטר.
במלכת הספורט, האתלטיקה, היו הישגי הסינים נמוכים יחסית, והסתכמו בשתי מדליות ארד: ז'ואו צ'ונשיו זכתה בה בריצת המרתון וז'אנג ונשיו עשתה זאת ביידוי פטיש. ליו שיאנג, אחד הספורטאים הנערצים בסין, ושהיה אחת מתקוותיה הגדולות למדליה, נחל אכזבה כאשר מתח שריר ברגלו דקות לפני תחילת מרוץ המוקדמות, ונאלץ לפרוש מהתחרויות.
לראשונה, זכו הסינים במדליות בכדורעף חופים. ואנג ג'יה וטיאן ג'יה זכו במדליית כסף, וז'אנג שי ושואה צ'ן זכו במדליית ארד. נבחרת ההתעמלות האמנותית זכתה במדליית כסף, אף היא ראשונה בענף זה. ענף נוסף בו זכו הסיניות במדליה ראשונה היה שחייה צורנית, בו זכתה הנבחרת במדליית הארד. במדליות ארד נוספות זכו רוכבת האופניים גואו שואנג במרוץ הספרינט והטניסאיות יאן זי וג'נג ג'יה בטורניר הזוגות.
נבחרת הנשים בהוקי שדה זכתה במדליית כסף, לאחר הפסד במשחק הגמר לנבחרת הולנד. נבחרת הנשים בכדורעף זכתה במדליית הארד, לאחר שהפסידה בחצי הגמר לברזיל וגברה על נבחרת קובה במשחק על המקום השלישי. נבחרת הנשים בכדורסל סיימה במקום הרביעי, לאחר שהובסה בחצי הגמר בידי 56–90 בידי נבחרת אוסטרליה, והפסידה לנבחרת רוסיה 81–94 במשחק על מדליית הארד. מיאו ליג'יה הייתה הקלעית המצטיינת בטורניר, עם 18.1 נקודות בממוצע למשחק. נבחרת הנשים בכדורמים סיימה במקום החמישי ונבחרת הנשים בכדוריד סיימה במקום השישי. נבחרת הנשים בכדורגל הודחה בשלב רבע הגמר בידי נבחרת יפן. גם נבחרת הגברים בכדורעף הודחה בשלב רבע הגמר, בידי נבחרת ברזיל. נבחרת הגברים בכדורסל הודחה אף היא בשלב רבע הגמר, לאחר שהפסידה לנבחרת ליטא, וסיימה במקום השמיני. יאו מינג שוב כיכב במדי הנבחרת, עם 19 נקודות בממוצע למשחק, שני רק לפאו גאסול.
אולימפיאדת לונדון (2012).
המשלחת הסינית שמרה על רמה גבוהה גם באולימפיאדת לונדון (2012), אף שהישגיה ירדו ביחס להישגיה במשחקים אותם אירחה: 396 הספורטאים הסינים זכו ב-88 מדליות, מהן 38 מדליות זהב. לאורך כל המשחקים התנהל מאבק צמוד בין המשלחת הסינית לבין המשלחת האמריקנית על ראשות טבלת המדליות, ובסופו של דבר ידם של האמריקנים הייתה על העליונה, והסינים הסתפקו במקום השני. הסינים התחרו בכל הענפים האולימפיים פרט לשלושה: כדורגל, כדוריד ורכיבה.