Việt Nam lần đầu có đội tuyển dự thi Olympic Toán quốc tế vào năm 1974, Vật lý năm 1981, Tin học năm 1989, Hóa học và Sinh học năm 1996. Số lượng thí sinh dự thi mỗi năm từ 4 đến 6, tùy theo môn.
Với lịch sử 46 năm tham dự (hai lần vắng mặt năm 1977 và 1981), cùng với việc có nhiều thí sinh dự thi nhất (6 thí sinh mỗi năm), thành tích của đội tuyển Toán ở cuộc thi Olympic Toán quốc tế (IMO) đứng đầu so với các môn khác, với 67 huy chương vàng, 113 bạc và 80 đồng. Thứ hạng cao nhất đội tuyển đạt được là hạng 3 toàn đoàn vào các năm 1999, 2007 và 2017. 10 người Việt Nam từng đạt điểm tuyệt đối ở kỳ thi này.
Olympic Sinh học quốc tế là nơi Việt Nam giành ít thành tích nhất trong năm môn. Sau 26 năm tham dự (mỗi năm 4 học sinh), Việt Nam giành 8 huy chương vàng, 19 bạc và 54 đồng.
Giai đoạn 10 năm qua (từ 2013 đến 2022) đóng góp nhiều huy chương nhất vào thành tích chung. Với môn Toán, 21 trong số 67 huy chương vàng đoạt được ở giai đoạn này.
Nhiều thành tích khác cũng được ghi nhận. Như năm nay, Việt Nam có thí sinh đạt điểm tuyệt đối 42/42 ở IMO. Đó là em Ngô Quý Đăng, học sinh lớp 12 của trường THPT chuyên Khoa học Tự nhiên (Đại học Quốc gia Hà Nội). Cách đây hai năm, Ngô Quý Đăng cũng dự thi và trở thành học sinh lớp 10 đầu tiên của Việt Nam giành huy chương vàng ở kỳ thi vốn dành cho học sinh lớp 12 này.
Ở môn Vật lý, 25/40 huy chương vàng giành được là ở giai đoạn 10 năm qua. Năm nay, cuộc thi này cũng ghi nhận học sinh lớp 10 đầu tiên của Việt Nam đoạt huy chương vàng. Thành tích này thuộc về em Võ Hoàng Hải, trường THPT chuyên Khoa học Tự nhiên.
Tương tự, số huy chương vàng ở môn Hóa học, Sinh học và Tin học từ năm 2013 đến 2022 cũng nhiều hơn giai đoạn trước đó. Đặc biệt với môn Sinh, Việt Nam giành 8 huy chương vàng trong 26 năm tham gia thì 7 vàng giành được trong 10 năm qua.
Việc Việt Nam giành thành tích cao trên đấu trường Olympic quốc tế, đặc biệt trong 10 năm trở lại đây là nhờ nhiều yếu tố, trong đó có việc phát hiện, bồi dưỡng nhân tài.
Theo nghiên cứu Mô hình đào tạo, bồi dưỡng học sinh năng khiếu Toán ở Việt Nam: Thành tựu và Kinh nghiệm, của Tiến sĩ Trần Cường và Tiến sĩ Lưu Bá Thắng, để lựa chọn được những học sinh có năng khiếu Toán, hệ thống chuyên Toán ở Việt Nam dựa vào một kỳ thi đầu vào hàng năm của các trường chuyên. Để vượt qua kỳ thi này, hầu hết thí sinh phải trải qua một quá trình rèn luyện công phu và tập dượt với hàng chục kỳ thi có tính cạnh tranh cao, thường bắt đầu từ đầu cấp THCS.
TS Lưu Bá Thắng, giảng viên khoa Toán - Tin, Đại học Sư phạm Hà Nội, cho hay sự hướng dẫn, đồng hành bởi những giáo viên có chuyên môn rất quan trọng. Đội ngũ giáo viên trực tiếp tham gia dạy học sinh chuyên Toán luôn được tuyển chọn khắt khe với tiêu chuẩn cao về bằng cấp; thường ưu tiên cựu học sinh chuyên Toán, những người từng tham dự và đạt giải trong kỳ thi học sinh giỏi quốc gia.
Ở cuối chu kỳ thi cử, Việt Nam có một lực lượng hùng hậu những chuyên gia huấn luyện, bồi dưỡng cho đội tuyển Olympic tham dự kỳ thi Olympic quốc tế, như ở môn Toán là các thầy Lê Anh Vinh, Đặng Hùng Thắng, Sĩ Đức Quang, Trần Nam Dũng, Lê Bá Khánh Trình, Vũ Đình Hòa, Vũ Thế Khôi, Nguyễn Chu Gia Vượng, Lưu Bá Thắng, Phạm Đức Hiệp...

Sáu học sinh Việt Nam dự Olympic Toán học quốc tế năm 2022 tại Na Uy. Ảnh: MOET
Không chỉ ở môn Toán, việc phát hiện, tuyển chọn học sinh qua các kỳ thi từ cấp trường, tỉnh, quốc gia, chọn đội tuyển, tập huấn trước kỳ thi cũng được đại diện Cục Quản lý chất lượng (Bộ Giáo dục và Đào tạo) nhìn nhận là những yếu tố quan trọng góp phần vào thành tích của học sinh Việt Nam ở cuộc thi Olympic quốc tế các môn học.
Với những môn có phần thi thực hành như Vật lý, Hóa học, Sinh học, những năm đầu tham gia, Việt Nam không có huy chương vàng, nhưng giai đoạn 10 năm trở lại đây ghi nhận nhiều do cải thiện được kỹ năng của học sinh ở phần thực hành thay vì chỉ giỏi lý thuyết như trước.
Việc đầu tư cho thực hành được thể hiện rõ ở việc tạo điều kiện cho học sinh tiếp cận môi trường sớm, không chỉ được luyện tập ở trường phổ thông mà còn ở các phòng thí nghiệm hiện đại thuộc các đại học.
Như năm 2019, lần đầu tiên Việt Nam có học sinh đạt điểm tuyệt đối phần thi thực hành ở Olympic Hóa học quốc tế. Trần Bá Tân, cựu học sinh trường THPT chuyên Hà Nội - Amsterdam, một trong ba thí sinh giành điểm tuyệt đối phần thực hành năm đó, chia sẻ kết quả đạt được là nhờ được rèn luyện rất nhiều trước khi lên đường thi đấu. Em và các bạn trong đội tuyển đã tập trung cải thiện phần thực hành một cách nghiêm túc dưới sự hướng dẫn của thầy cô, thay vì chỉ tập trung vào lý thuyết.
Bên cạnh đó, sự cống hiến, nỗ lực của giáo viên; thành tích của những năm trước hay các tấm gương học sinh giỏi, vượt khó để giành huy chương quốc tế cũng tạo động lực cho học sinh khóa sau.
Sự động viên, khuyến khích của ngành giáo dục và của các địa phương với những thí sinh có thành tích tốt ngày càng lớn. Tại Vĩnh Phúc, HĐND tỉnh có chính sách thưởng cho học sinh; giáo viên có học sinh đoạt giải, đỗ thủ khoa trong các kỳ thi học sinh giỏi các cấp. Học sinh đoạt huy chương vàng Olympic quốc tế được trao thưởng 400 triệu đồng, bạc là 300, đồng 200, khuyến khích 150 triệu đồng. Giáo viên trực tiếp giảng dạy được hưởng 80% mức thưởng học sinh. Năm 2021, tỉnh này thưởng hơn một tỷ đồng cho 5 thầy trò có giải Olympic quốc tế.