Олимпийская сборная Казахстана на Играх XXIX Олимпиады была представлена 132 спортсменами, которые соревновались в 22 видах спорта. Руководителем команды являлся президент федерации тяжёлой атлетики Республики Казахстан Кайрат Турлыханов.
По итогам Олимпийских игр спортсмены из Казахстана заняли общекомандное 29-е место, завоевав 2 золотые, 4 серебряных и 7 бронзовых медалей. Наиболее успешными были казахстанские атлеты в соревнованиях по тяжёлой атлетике (1 золотая, 2 серебряных и 1 бронзовая медаль), боксу (1 золотая и 1 бронзовые медали) и борьбе (1 серебряная и 4 бронзовые медали). Но в 2016 году пятеро призёров из Казахстана были уличены в применении допинга и лишены своих медалей.
Перед олимпиадой в Пекине правительство Казахстана повысило размер премиальных казахстанским спортсменам. За золотую медаль все атлеты получили по 250 тысяч долларов США, за серебряные — по 150 тысяч, бронзовые — 75 тысяч долларов. Денежные премии получили также атлеты, занявшие 4-е, 5-е и 6-е места (30, 10 и 5 тысяч долларов соответственно)[1]. Впоследствии выявленные в допинге спортсмены не возвращали обратно премиальные. Также государство не премировало тех спортсменов, кто стал призёром после пересмотров итогов.
Тренеры: Дамир Буданбеков (главный), Александр Апачинский, Александр Стрельников, Мырзагали Айтжанов, Нурлан Акурпеков.
Ольга Грушко, Ольга Наседкина, Ольга Карпова, Коринна Ишимцева, Елена Эзау, Ксения Илющенко, Наталья Жукова, Юлия Куцко, Елена Павлова, Инна Матвеева, Ирина Зайцева, Татьяна Пюрова.
Ольга Травникова, Елена Илюхина, Екатерина Тяпкова, Юлия Маркович, Татьяна Парфенова, Ксения Никандрова, Наталья Кубрина, Гульзира Искакова, Ольга Аджигерская, Марина Пикалова, Яна Васильева, Наталья Яковлева, Елена Портова, Ирина Боречко