Το μπάσκετ είναι το πιο δημοφιλές και εθνικό άθλημα της Λιθουανίας. Η εθνική ομάδα καλαθοσφαίρισης της Λιθουανίας είχε σημαντική επιτυχία στις διεθνείς εκδηλώσεις μπάσκετ, έχοντας κερδίσει το Ευρωμπάσκετ τρεις φορές (1937, 1939 και 2003), καθώς και συνολικά άλλα 8 μετάλλια στο Ευρωμπάσκετ, στο Παγκόσμιο Πρωτάθλημα και στους Ολυμπιακούς Αγώνες. Η εθνική ομάδα ανδρών έχει επίσης εξαιρετικά υψηλές τηλεθεάσεις καθώς περίπου το 76% του πληθυσμού της χώρας παρακολούθησε τα παιχνίδια τους ζωντανά το 2014. Η Λιθουανία φιλοξένησε το Ευρωμπάσκετ το 1939 και το 2011. Η ιστορική Λιθουανική ομάδα καλαθοσφαίρισης ΒΚ Ζάλγκιρις από το Κάουνας κέρδισε το 1999 το Ευρωπαϊκό Πρωτάθλημα Μπάσκετ της Ευρωλίγκα. Η Λιθουανία παρήγαγε αρκετούς παίκτες του ΝΒΑ, όπως ο Άρβιντας Σαμπόνις και ο Σαρούνας Μαρτσουλιόνις και οι σημερινοί παίκτες του NBA Γιόνας Βαλαντσιούνας, Ντομάντας Σαμπόνις και Μινταχάουγκας Κουζμίνσκας.Η Λιθουανία έχει κερδίσει συνολικά 25 μετάλλια στους Ολυμπιακούς Αγώνες, μεταξύ των οποίων 6 χρυσά μετάλλια στο στίβο, το μοντέρνο πένταθλο, τη σκοποβολή και την κολύμβηση. Πολλοί άλλοι Λιθουανοί κέρδισαν ολυμπιακά μετάλλια αντιπροσωπεύοντας την Σοβιετική Ένωση. Ο αγωνιστής της δισκοβολίας Βιργκιλίγιους Αλέκνα είναι ο πιο επιτυχημένος αθλητής της ανεξάρτητης Λιθουανίας, έχοντας κερδίσει χρυσά μετάλλια στους αγώνες του Σίδνεϊ το 2000 και της Αθήνας το 2004, καθώς και ένα χάλκινο μετάλλιο στους Ολυμπιακούς Αγώνες του Πεκίνου το 2008 και πολλά μετάλλια του Παγκόσμιου Πρωταθλήματος. Πιο πρόσφατα, το χρυσό μετάλλιο που κέρδισε ο 15χρονη κολυμβήτρια Ρούτα Μεϊλουλιτέ στους θερινούς Ολυμπιακούς Αγώνες του 2012 στο Λονδίνο προκάλεσε την αύξηση της δημοτικότητας του αθλήματος στη Λιθουανία.