Казахстан принимал участие в 5 летних и 5 зимних Олимпийских играх. До 1988 года казахстанские спортсмены выступали в составе сборной СССР. На летних Олимпийских играх 1992 года казахстанские спортсмены входили в состав Объединённой команды.
Под флагом Казахстана было выиграно 58 медалей: 52 олимпийские медали в летних видах спорта и 6 олимпийских медалей в зимних видах спорта. Наиболее успешно для казахстанских спортсменов сложились Игры 2012 года в Лондоне, где они сумели завоевать 7 золотых наград.
Наиболее титулованный олимпийский чемпион — Илья Ильин первый и пока единственный двукратный Олимпийский чемпион из Казахстана.
Казахстан подавал заявку на проведение зимних Олимпийских игр 2018 года в Алма-Ате, но победа была отдана корейскому Пхёнчхану.
