現代奧林匹克運動會于1896年在雅典啟航。5年之后，第一項有組織、成規模的冬季項目運動會在瑞典舉行。當時，這項被稱為北歐運動會（ＮＯＲＤＩＣＧＡＭＥＳ）的賽事只有來自斯堪的納維亞半島的國家和地區的運動員參加，比賽每4年舉行一次。

1908年，在英國舉行的夏季奧運會上，冬季項目運動員首次亮相，花樣滑冰的4個小項成為那屆奧運會的比賽項目。3年之后，來自意大利的國際奧委會[微博]委員迪索提議，1912年斯德哥爾摩奧運會組委會將冬季項目納入進來，或者單獨舉辦冬季項目的奧運會。但是，瑞典方面沒有采納這一提議，擔心這會影響到北歐運動會的前景。

1916年，德國計劃在2月份為滑雪項目單獨舉行奧運會。然而，由于第一次世界大戰的爆發，所有的奧運會都被取消。

1920年，當奧運會重新在比利時安特衛普舉行時，花樣滑冰和冰球被納入到比賽項目之中。1921年，國際奧委會再次討論單獨舉辦冬奧會的提議。1922年，盡管現代奧林匹克運動奠基人顧拜旦個人反對，國際奧委會仍然通過了于1924年在法國夏蒙尼舉行一次“國際體育周”的活動。這一活動大獲成功，后來被重新命名為第一屆奧林匹克冬季運動會。來自斯堪的納維亞半島的國家和地區放棄了他們的反對，轉而支持每4年舉辦一屆冬奧會的提議。

在夏蒙尼舉行的首屆冬奧會上，參賽運動員只有258人，他們來自16個國家和地區，當時只有16個小項的比賽。

時光飛逝，冬奧會逐漸發展壯大。1986年，國際奧委會投票決定，錯開冬季和夏季奧運會的舉辦時間。在1992年阿爾貝維爾冬奧會之后，利勒哈默爾冬奧會于1994年舉行，這也是歷史上僅有的兩屆間隔只有兩年的冬奧會，此后冬奧會仍是每4年舉行一次。

中國代表團于1980年首次參加冬奧會，有28位運動員參加了在美國普萊西德湖舉行的那屆冬奧會。

1992年，速度滑冰名將葉喬波在阿爾貝維爾冬奧會上獲得女子500米和1000米銀牌，成為中國獲得冬奧會獎牌第一人。2002年鹽湖城冬奧會，楊揚[微博]在短道速滑女子500米項目中實現了中國冬奧會金牌零的突破。2010年溫哥華冬奧會，中國運動員以5金、2銀、4銅的成績首次進入獎牌榜前八名。在迄今為止參加過的9屆冬奧會上，中國運動員總共獲得了9枚金牌、18枚銀牌和17枚銅牌。