立陶宛在历届奥林匹克运动会中共获得25面奖牌，包括6面金牌（田径、现代五项、射击与游泳等项目），其中铁饼选手维尔吉利尤斯·阿莱克纳曾于2000年悉尼奥运与2004年雅典奥运两度获得金牌，又于2008年北京奥运获得铜牌；2012年伦敦奥运中年仅15岁的游泳选手鲁塔·美露泰夺下女子100米蛙式的金牌。

参加冬季运动的立陶宛运动员则较少，但国内逐渐建立了溜冰场、滑雪场等场馆，如2011年建成的雪竞技场（英语：Snow Arena）为波罗的海地区的第一座室内滑雪场。2018年立陶宛男子冰球队（英语：Lithuania men's national ice hockey team）在世界冰球锦标赛第一级（英语：2018 IIHF World Championship Division I）B组的六队中获第一名。

2021年9月立陶宛主办了2021年国际足联室内五人足球世界杯，为该国首次主办国际足联竞赛。