Igrzyska olimpijskie w Vancouver były dla Schlierenzauera debiutem w imprezie tej rangi. Austriak przed igrzyskami był zaliczany do grona faworytów w walce o medale. W pierwszym konkursie na skoczni o punkcie K–95 m w pierwszym skoku uzyskał 101,5 m i zajmował 7. pozycję, tracąc do pozycji medalowej 4,5 pkt. W drugim skoku uzyskał drugą odległość konkursu – 106,5 m, dzięki czemu zdobył brązowy medal. Do złotego medalisty Simona Ammanna stracił 8,5 pkt. Tydzień później odbył się konkurs na skoczni o punkcie K–125 m. Austriak podobnie jak w konkursie na skoczni mniejszej po pierwszej serii zajmował pozycję poza podium. Uzyskał 130,5 m i był piąty. W drugiej serii skoczył na odległość 136 m i udało mu się o 1 pkt wyprzedzić czwartego Andreasa Koflera. Tym razem do złotego medalisty stracił 21,4 pkt. Do dwóch brązowych medali dołożył jeszcze złoto w konkursie drużynowym.