跳水项目是中国在历届奥运会上获取金牌总数最多的项目，本届中国奥运代表团获金牌最多的也仍然是这个项目。
共取得了6金2银1铜的好成绩，再次捍卫了跳水“梦之队”的荣誉。尤其可喜的是，8位金牌得主中有5位皆是首次参加奥运会的新手，预示着中国在跳水项目上继续保持优势地位的巨大潜力。
举重是中国在历届奥运会上获金牌总数仅次于跳水的又一大优势项目，本届也是如此。
中国举重队此次获5金3银共8枚奖牌，金牌数追平了历史最高的上届，奖牌总数则超过了上届。
人才济济的中国女子举重队本届派出了与上届完全不同的阵容，但实力依然强大，在所报名的四个项目中斩获3金1银。
中国另两个传统优势项目乒乓球和羽毛球本届虽然遭受到其他代表团选手的有力冲击，但仍然各获3枚金牌，继续保持着领先地位。
在乒乓球女子项目中，中国队还拥有一定优势，其中张怡宁在女子单打项目中的获胜还使中国体育代表团在历届夏季奥运会上获得的金牌总数达到了100枚。
但在男子项目中则已无优势可言，特别是男子单打决赛的失利也使中国乒乓球队自1996年以来，丢失了近三届奥运会以来的第一枚乒乓球金牌。
在羽毛球男子单打和双打项目中，世界各强队依然竞争激烈，结果刚刚在三个月前夺得男子团体赛世界最高荣誉——“汤姆斯杯”冠军的中国男选手受挫，在这两个以往优势也并不大的项目中全军覆没。
田径历来是每届夏季奥运会上最重要、最受关注和金牌最多的项目，中国运动员在本届奥运会的田径项目上也取得了空前的好成绩。
男子110米跨栏选手刘翔在决赛中以完美的一跑，不仅平了已保持了11年之久的世界纪录，打破了奥运会纪录，还开创了多项第一。
他不但为中国夺取了第一个田径男子项目的奥运会冠军，还成为第一位获奥运会田径男子短跑项目冠军的亚洲人，和第一位获得奥运短跑项目冠军的黄种人。
就在刘翔夺冠后仅仅不到一个小时，长跑女选手邢慧娜也在女子10000米比赛中后来居上，奋勇夺取了冠军，使中国首次在一届奥运会上收获两枚田径金牌。
游泳是奥运会上仅次于田径的第二大奖牌项目，上届奥运会上未曾得到一枚奖牌的中国本届也终于有了进步，罗雪娟在决赛前未被各方看好的情况下后来居上，夺取了女子100米蛙泳的冠军。
这是中国游泳选手自1996年亚特兰大奥运会以来首次获得游泳金牌。
赛艇、皮划艇和帆船帆板等项目也是奥运会上奖牌较多的项目。中国本届奥运会在这三个项目中同样取得了可喜的进步。
孟关良和杨文军搭档在皮划艇双人划艇500米的比赛中，力挫群雄获得冠军。
这不仅是中国在皮划艇项目上第一次获得奥运会奖牌，也是水上项目在奥运会上取得的第一枚金牌。
在网球比赛中，从未获得过世界重大赛事冠军的中国组合李婷/孙甜甜爆出冷门，不仅一路过关斩将，接连改写中国网球运动的历史，最终还击败所有的对手，夺取了冠军。
这不仅是中国网球运动员首次在世界级赛事中夺取冠军，也是亚洲运动员首次获得奥运会网球比赛的冠军，实现了中国网球运动的重大突破。
跳水运动员郭晶晶和乒乓球运动员张怡宁在本届奥运会上各获两枚金牌；跳水运动员吴敏霞、劳丽诗和羽毛球运动员高崚在本届奥运会上各获一金一银；跳水运动员田亮获得一金一铜。这六人成为中国代表团在本届奥运会中获得奖牌最多的运动员。
纵观中国体育代表团在本届奥运会上的表现，虽然在个别项目上表现不尽如人意，但还是取得了巨大的成功。
在田径、游泳和水上三个奖牌大项中，历史性地同时获得了单项冠军。
其中田径男子短距离跨栏项目更是实现了飞跃性的突破，这些都为未来在这三个大项中取得更大、更全面的突破打响了前哨战。
传统优势项目跳水、射击、举重，以及弱势项目田径的夺金数量都达到了历史最高。
其中射击在几个以往实力比较弱的单项上也取得了长足进步，网球、摔跤、皮划艇首次夺取了奥运会金牌，皮划艇更是突破性地有六个单项闯入决赛。
女子排球在时隔20年后重新问鼎。击剑项目虽未获金牌，但奖牌数和夺奖面都比往届有了增加。
自行车历史性地首次获得了银牌，拳击和蹦床都首次获取了奖牌。
射箭、帆船也都重新获得了奖牌。女子曲棍球虽未能实现赛前制定的冲击奖牌的目标，但也取得了历史最好的第4名。
与以上项目的进步相比，一些传统强项却在本届比赛中遭到了强有力的挑战，其中尤以体操、羽毛球、乒乓球和女子足球等项目最为明显。
如何应对世界各队的挑战，继续保持这些优势项目的世界领先地位，是摆在四年后奥运会东道主中国体育界面前的重要课题。
由于中国、澳大利亚和日本等国家的冲击，往届美国、俄罗斯、德国世界三强争霸的格局已在本届奥运会上出现了显著变化｡
虽然本届奥运会前，中国代表团一直保持了低调，目标只是争取排在第二集团前列，但通过赛场上的竞争，上届已经进入金牌数和奖牌数三甲行列的中国代表团本届又进一步，不仅超过了以往三强中的俄罗斯和德国，而且大踏步地迫近了世界体坛第一强国~美国。
中国台北选手也在本届奥运会上取得了历史性的突破，在跆拳道比赛开赛的第一天，陈诗欣在女子49公斤级，朱木炎在男子58公斤级中先后夺冠，二人包揽了当天产生的全部两枚跆拳道金牌，并为中国台北首次夺取了奥运会金牌。