Ha aconseguit cinc medalles en els Jocs Olímpics, quadre d'elles d'or, una individual (2000) i tres en categoria de dobles (2000, 2008 i 2012) formant parella amb la seva germana, i una més de bronze en categoria de dobles mixtos (2016) amb Rajeev Ram com a parella. Amb aquestes cinc medalles va igualar la britànica Kathleen McKane com les tennistes amb més medalles olímpiques. A més, la seva germana també va aconseguir la medalla d'or olímpica individual en el 2012 i esdevingueren les primeres tennistes a aconseguir quatre medalles d'or olímpiques. Ha mantingut durant anys una gran rivalitat amb la seva germana enfrontant-se en 28 ocasions, de les quals Venus n'ha guanyat dotze, però en els enfrontaments en finals de Grand Slam, només n'ha guanyat dos de nou.