באולימפיאדת רומא (1960) עלה מספר המדליות בהן זכו הבולגרים לשבע. שישה מהזוכים היו מתאבקים, בהם דימיטר דוברב, ששיפר את הישגו ממלבורן, וזכה במדליית זהב, היחידה במשחקים אלה. שלושה מתאבקים נוספים, קרליו בימבלוב, נז'דט זאלב וסטנצ'ו איוואנוב זכו במדליות כסף, ודינקו פטרוב ואניו ואלצ'ב זכו במדליות ארד. במדליה השביעית זכה המתעמל וליק קפסזוב, שסיים במקום השלישי בתרגיל הטבעות. נבחרת הכדורגל דורגה במקום החמישי.
אולימפיאדת טוקיו (1964) סימנה את ראשיתה של תקופה בה הגיעו המשלחות הבולגריות להישגים גבוהים. באותם המשחקים זכו הבולגרים ב-10 מדליות, בהן 3 מדליות זהב. בשמונה מהמדליות זכו מתאבקים. בויאן ראדב, פרודאן גרדז'ב ואניו ואלצ'ב זכו במדליות הזהב. במדליות כסף זכו אנגל קרזוב, קיריל טודורוב, ליוטבי אחמדוב וסטנצ'ו איוואנוב, לו הייתה זו מדליית כסף שנייה ברציפות. מתאבק נוסף, סעיד מוסטפוב, זכה במדליית ארד. בשתי המדליות הנותרות זכו הקלע וליצ'קו חריסטוב (מדליית כסף בירי מ-50 מטר בשלושה מצבים) והמתאגרף אלכסנדר ניקולוב (מדליית ארד). נבחרת הכדורעף סיימה במקום החמישי.
באולימפיאדת מקסיקו סיטי (1968) זכו הבולגרים ב-9 מדליות, בהן שתי מדליות זהב. בשש מהמדליות זכו מתאבקים. בויאן ראדב זכה במדליית זהב שנייה ברציפות ובמדליית הזהב השנייה זכה פטאר קירוב. אניו ואלצ'ב זכה במדליה אולימפית שלישית ברציפות, מדליית כסף, וגם אניטו טודורוב ואוסמאן דורלייב זכו במדליות כסף. פרודאן גרדז'ב איבד את תוארו מטוקיו, וזכה במדליית ארד. בנוסף למתאבקים, זכו שני מתאגרפים במדליות ארד, איוואן מיכאילוב וגאורגי סטנקוב. נבחרת הכדורגל זכתה במדליית הכסף, לאחר שגברה בחצי הגמר על נבחרת מקסיקו והפסידה במשחק הגמר להונגריה. העפלתה לחצי הגמר נקבעה רק בעקבות הטלת מטבע, לאחר שמשחקהּ מול נבחרת ישראל הסתיים בתיקו. נבחרת הכדורעף סיימה במקום השישי.
אולימפיאדת מינכן (1972).
באולימפיאדת מינכן (1972) זכו הספורטאים הבולגרים ב-21 מדליות, בהן 6 מדליות זהב, ובולגריה דורגה במקום התשיעי בטבלת המדליות.
מרימי המשקולות הבולגרים זכו ב-6 מדליות, בהן 3 מדליות זהב, ההישג הגבוה ביותר מבין המשלחות בענף זה. במדליות הזהב זכו יורדן ביקוב, אנדון ניקולוב ונוראיר נוריקיאן, ואילו מלאדן קוצ'ב, אטנאס שופוב ואלכסנדר קרייצ'ב זכו במדליות כסף. המתאבקים זכו ב-8 מדליות, בהן שתי מדליות זהב. פטאר קירוב זכה במדליית זהב שנייה ברציפות, וגרגורי מרקוב זכה במדליית הזהב השנייה בענף זה. אוסמאן דורלייב זכה במדליית כסף שנייה ברציפות, ובמדליות כסף נוספות בהיאבקות זכו אוגניאן ניקולוב, סטויאן אפוסטולוב ואלכסנדר טומוב. שני מתאבקים נוספים, איוואן קראסטב וסטפן אנגלוב, זכו במדליות ארד. במדליית הזהב השישית זכה המתאגרף גאורגי קוסטדינוב, ומתאגרף נוסף, אנגל אנגלוב, זכה במדליית כסף.
בנוסף להישגים בשלושת ענפים אלה, זכו לראשונה ספורטאים בולגרים במדליות אולימפיות באתלטיקה ובקאנו. כל הזכיות בענף האתלטיקה היו של נשים. יורדנקה בלגויבה זכתה במדליית כסף בקפיצה לגובה, והייתה לאישה הבולגרייה הראשונה בהיסטוריה שזוכה במדליה אולימפית. ודיאנה יורגובה זכתה אף היא במדליית כסף, בקפיצה לרוחק. וסילקה סטויבה זכתה במדליית ארד בזריקת דיסקוס וכמוה גם איוונקה חריסטובה בהדיפת כדור ברזל. בקאנו, זכו פדיה דמיאנוב ואיוואן בורצ'ין במדליית ארד במקצה הזוגות ל-1,000 מטר.
בענפי הכדור בלטה נבחרת הכדורעף, שסיימה במקום הרביעי, אחרי שהפסידה בחצי הגמר לנבחרת יפן ובמשחק על המקום השלישי הפסידה לברית המועצות.
אולימפיאדת מונטריאול (1976).
באולימפיאדת מונטריאול (1976) הגיעו הבולגרים להישג דומה: 22 מדליות, בהן 6 מדליות זהב. הם דורגו במקום השביעי בטבלת המדליות.
מרימי המשקולות זכו ב-6 מדליות, בהן שתי מדליות זהב. נוראיר נורקיאן זכה בפעם השנייה ברציפות ויורדן מיטקוב זכה אף הוא במדליית זהב. גאורגי טודורוב, טרנדאפיל סטויצ'ב וקראסטיו סמרדז'ייב זכו במדליות כסף, ואטנאס שופוב זכה במדליית ארד. המתאבקים זכו ב-7 מדליות, אך רק אחד מהם, חסן איסייב, זכה במדליית זהב. אלכסנדר טומוב זכה במדליית כסף שנייה ברציפות, וסטויאן ניקולוב וקאמן גוראנוב זכו אף הם במדליות כסף. סטפן אנגלוב זכה במדליית ארד שנייה ברציפות, וגם איוואן קולב ודימו קוסטוב זכו במדליות ארד. שני מתאבקים נוספים שזכו במדליות, ולנטין חריסטוב (זהב) ובילגוי בילגוייב (כסף) נפסלו מאוחר יותר לאחר שנמצא כי נטלו חומרים אסורים, והמדליות שזכו בהן נשללו מהם.
האתלטיות הבולגריות זכו ב-4 מדליות. איוונקה חריסטובה זכתה בתואר האולימפי בהדיפת כדור ברזל, תוך שהיא קובעת שיא אולימפי חדש (21.16 מטר). ניקולינה שטרבה זכתה במדליית כסף בריצת 800 מטר ומריה ורגובה-פטקובה הגיעה להישג דומה בזריקת דיסקוס. הקופצת לגובה יורדנה בלגויבה זכתה במדליה אולימפית שנייה ברציפות, מדליית ארד. ענף נוסף בו הגיעו הבולגרים להישגים הוא החתירה: שני צמדי חותרות זכו במדליות זהב (סווטלנה אוטסטובה וזדרבקה יורדנובה; סייקה קלבצ'בה וסטויאנקה קורבטובה). רביעיית החותרות זכתה במדליית כסף. בנוסף, המתאגרף ולדימיר קולב זכה במדליית ארד.
בענפי הכדור בלטה נבחרת הנשים בכדורסל, שזכתה במדליית הארד.
אולימפיאדת מוסקבה (1980).
אולימפיאדת מוסקבה (1980) הייתה המוצלחת בתולדות בולגריה. 295 הספורטאים הבולגרים זכו ב-41 מדליות, בהן 8 מדליות זהב, ובולגריה דורגה במקום השלישי בטבלת המדליות, אחרי ברית המועצות וגרמניה המזרחית (אם כי בפער ניכר מהן).
הענף המצליח ביותר היה ההיאבקות, עם 10 מדליות, מהן 3 מדליות זהב, בהן זכו גאורגי ראיקוב, ולנטין רייצ'ב ואיסמאיל אבילוב. אלכסנדר טומוב זכה במדליית כסף שלישית ברציפות, ובמדליות כסף נוספות זכו מיחו דוקוב, איוואן ינקוב וסלאבצ'ו צ'רוונקוב. שלושה מתאבקים נוספים זכו במדליות ארד: מלאדן מלאדנוב, פאבל פבלוב ונרמדין סלימוב.
מרימי המשקולות זכו ב-8 מדליות, בהן שתי מדליות זהב (ינקו רוסב ואסן זלאטב). סטפן דמיטרוב, בלגוי בלגוייב, רומן אלכסנדרוב וולנטין חריסטוב זכו במדליות כסף, ומיצ'ו פאשוב ונדלצ'ו קולב זכו במדליות ארד. חותר הקאנו ליובומיר ליובנוב זכה במדליית זהב במקצה ל-1000 מטר ובמדליית כסף במקצה ל-500 מטר. בוריסלב אננייב וניקולאי אילקוב זכו במדליית ארד במקצה הזוגות ל-500 מטר, ורביעיית חותרי הקיאק ל-1000 מטר זכו אף הם במדליית ארד. בתחרויות הנשים, זכתה וניה גשבה במדליית כסף במקצה הקיאק ל-500 מטר. המתעמל סטויאן דלצ'ב זכה במדליית זהב בתרגיל המתח ובמדליית ארד בקרב-רב, וכן דורג חמישי בתרגילי הטבעות והמקבילים. במדליית הזהב השמינית זכה המתאגרף פטאר לסוב, ומתאגרף נוסף, איוואילו חריסטוב, זכה במדליית ארד.
שני אתלטים בולגרים זכו במדליות במוסקבה: מריה ורגובה-פטקובה שזכתה במדליית כסף שנייה ברציפות בזריקת דיסקוס ופטאר פטרוב שזכה במדליית ארד בריצת 100 מטר. אתלטים בולטים נוספים כללו את איוואנקה ונצ'נקה (מקום חמישי בהטלת כידון), ורז'יניה וסלינובה (מקום חמישי בהדיפת כדור ברזל), אלנה סטויאנובה (מקום שישי בהדיפת כדור ברזל), אטנאס צ'וצ'ב (מקום שישי בקפיצה משולשת), אטנאס אנדונוב (מקום שביעי בקרב עשר), ולנטינה דמיטרובה (מקום שביעי בקרב חמש), אמיל ולדימירוב (מקום שביעי בזריקת דיסקוס), ניקולינה שטרבה (מקום שביעי בריצת 800 מטר), סווטה בוז'קובה (מקום שמיני בזריקת דיסקוס), ינקו ברטנוב (מקום שמיני בריצת 400 מטר משוכות), ולקו ולב (מקום שמיני בזריקת דיסקוס), יורדאן יאנב (מקום שמיני בקפיצה לרוחק) ואמיליה קונובה (מקום שמיני בקרב חמש).
בחתירה, זכו רביעיית החותרות עם הגאית במדליית כסף, ושלושה צוותים זכו במדליות ארד: סייקה קלבצ'בה וסטוינקה קורבטובה שאיבדו את תוארן ממונטריאול, ורביעיות חותרים והחותרות. הג'ודוקא דימיטר זפריאנוב זכה במדליית כסף ואיליאן נדקוב זכה במדליית ארד, נבחרת הרכיבה זכתה במדליית כסף בדרסאז', ושני קלעים זכו במדליות ארד: ליובצ'ו דיאקוב בירי באקדח מ-50 מטר ופטאר זפריאנוב בירי מ-50 מטר בשכיבה.
בענפי הכדור זכו מספר נבחרות בולגריות להישגים. נבחרת הגברים בכדורעף זכתה במדליית כסף, לאחר שגברה בחצי הגמר על פולין והפסידה במשחק הגמר לברית המועצות. מקבילתה הנשית זכתה במדליית הארד, לאחר שהפסידה לגרמניה המזרחית בחצי הגמר, וגברה על נבחרת הונגריה במשחק על המקום השלישי. נבחרת הנשים בכדורסל זכתה במדליית הכסף (בזהב זכתה המארחת, ברית המועצות).
אולימפיאדת סיאול (1988).
לאחר שהחרימה את אולימפיאדת לוס אנג'לס (1984), שבה בולגריה והשתתפה באולימפיאדת סיאול (1988). גם במשחקים אלה היו הישגי המשלחת הבולגרית גבוהים - 35 מדליות, מהן 10 מדליות זהב, והיא דורגה במקום השביעי בטבלת המדליות. המדליות הושגו בעשרה ענפים שונים.
גם במשחקים אלה היה ההיאבקות לענף הפורה ביותר, עם 8 מדליות, אם כי רק מתאבק אחד, אטאנאס קומצ'ב, זכה במדליית זהב. ארבעה מתאבקים זכו במדליות כסף (סטויאן באלוב, ז'יווקו ונגלוב, רנגל גרובסקי ואיוואן צונוב) ושלושה נוספים זכו במדליות ארד (בראטאן צנוב, סימאון שטרב ורחמט סופיאדי). מרימי המשקולות זכו ב-4 מדליות, ושניים מהם, סוודלין מרינוב ובוריסלב גידיקוב, זכו במדליות זהב. סטפן טופורוב זכה במדליית כסף ואלכסנדר ורבנוב הוסיף מדליית ארד. על זכיות אלה העיבה הדחתם של מיטקו גרבנב ואנגל גואנצ'ב, שזכו במדליות זהב אך אלה נשללו מהם לאחר שנכשלו בבדיקת סמים. לאחר מכן פרשו גם יתר מרימי המשקולות הבולגרים מן התחרות.