在8月11日，巴黎奥运会的最后一天，东京奥运会举重金牌得主李雯雯在女子81公斤以上级比赛中成功卫冕，为中国队再添一金，为此次中国队在巴黎奥运会上的参赛画上了完美的句号。

在这届奥运会上，《义勇军进行曲》在巴黎奥运场馆内共奏响了42次。加上中国香港队的2金2铜，中国队（不包括中国台北）共获得了42金、27银、26铜，总计95枚奖牌。这一成绩超过了2012年伦敦奥运会的39枚金牌，成为中国队在境外参赛中获得金牌数最多的一届。

中国香港队在此次巴黎奥运会上的表现也创下了新的纪录。自香港回归以来，中国香港队在奥运会上获得的金牌数达到了历史新高。

在本届奥运会期间，中国运动员们不断刷新历史，为全球观众带来了无数精彩瞬间。7月27日，黄雨婷/盛李豪组合在射击混合团体10米气步枪项目中为中国代表团赢得首金，也为本届奥运会开了个好头。

7月31日，邓雅文在自由式小轮车项目中首次参赛便夺得金牌，打破了该项目多年的竞争格局。

中国游泳队在巴黎奥运会上取得了2金3银7铜的好成绩，奖牌总数是里约和东京奥运会的两倍，对欧美国家在游泳项目上的优势地位发起了强有力挑战。

在网球项目上，中国队收获了一金一银。8月2日，张之臻和王欣瑜组成的临时组合在网球混双项目中获得银牌，这是中国网球在奥运会混双项目中的首次冲金；8月3日，郑钦文赢得了亚洲历史上首枚奥运会网球单打金牌。

中国举重队在本届奥运会上也斩获了5金，分别是李发彬、侯志慧、罗诗芳、刘焕华和李雯雯。罗诗芳打破了三项奥运会纪录，刘焕华的金牌则是中国在该级别上的奥运首金。李发彬还成为了本届奥运会闭幕式的旗手。

8月9日，常园在拳击女子54公斤级决赛中夺金，为中国女子拳击取得了奥运金牌的突破。

8月10日，丁欣怡、郭崎琪、郝婷、黄张嘉洋、王澜静组成的中国艺术体操队赢得了团体全能金牌，这是中国在该项目上的奥运首金，也是非欧洲代表团首次获得该项目奥运金牌。

中国花样游泳队在本届奥运会上首次包揽了集体和双人两金。王柳懿/王芊懿姐妹在双人项目中夺金，而在团体赛中，中国姑娘们也成功夺冠。

中国跳水队以绝对实力包揽了8枚金牌，包括陈艺文/昌雅妮、陈芋汐/全红婵、龙道一/王宗源、杨昊/练俊杰在双人项目中的胜利，以及曹缘、陈艺文、全红婵、谢思埸、王宗源在单人项目中的金牌。

中国乒乓球队同样实现了对乒乓球项目全部5枚金牌的包揽。陈梦成为继邓亚萍、张怡宁之后，第三位实现奥运会女单两连冠的中国选手。马龙在夺得男团金牌后，成为中国首位奥运“六金王”。

在多个项目上，中国代表团还创造了历史最佳战绩。刘清漪夺得中国霹雳舞首枚奥运奖牌，邓丽娟在攀岩女子速度赛中获得银牌，这是中国在攀岩项目上的奥运首枚奖牌。齐迎在射击男子多向飞碟决赛中获得银牌，林希妤在高尔夫项目中为中国再夺铜牌，中国女子曲棍球队夺得银牌，均创下了历史最佳战绩。

中国香港代表队在本届奥运会上也有出色表现。7月28日，江旻憓在击剑女子个人重剑项目中夺得金牌，这是中国香港代表团在本届奥运会的首金。次日，张家朗在击剑男子个人花剑项目中为中国香港队再添一金，金牌数量创历史新高。

值得一提的是，中国乒乓球女队在本届奥运会上的金牌是中国代表团在夏季奥运会上的第300枚金牌。从1984年许海峰在洛杉矶奥运会上实现金牌“零”的突破，到2004年张怡宁在雅典奥运会上夺得第100金，再到2012年陈若琳在伦敦奥运会上获得第200金，中国体育健儿用激情和汗水书写了40年的辉煌历程。