Đầu tháng 2/1974, Bộ Giáo dục CHDC Đức chính thức mời Bộ Giáo dục nước ta cử đoàn tham gia Olympic Toán Quốc tế - IMO lần thứ 16, được tổ chức tại Berlin vào hè năm 1974.
Đây cũng là năm đầu tiên Việt Nam tham dự Olympic Toán Quốc tế và là lần đầu tiên giành Huy chương Vàng: Hoàng Lê Minh đến từ THPT chuyên Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
Giáo sư Ngô Bảo Châu từng 2 lần giành Huy chương Vàng tại Olympic Toán học Quốc tế
Đã có 8 thí sinh Việt Nam từng 2 lần giành Huy chương Vàng liên tiếp, đó là:
- Ngô Bảo Châu tại IMO 1988 (42 điểm) và 1989 (40 điểm)
- Đào Hải Long tại IMO 1994 (41 điểm) và 1995 (40 điểm)
- Ngô Đắc Tuấn tại IMO 1995 (42 điểm) và 1996 (37 điểm)
- Vũ Ngọc Minh tại IMO 2001 (33 điểm) và 2002 (35 điểm)
- Lê Hùng Việt Bảo tại IMO 2003 (42 điểm) và 2004 (36 điểm)
- Phạm Tuấn Huy tại IMO 2013 (33 điểm) và 2014 (32 điểm)
- Nguyễn Thế Hoàn tại IMO 2014 (29 điểm) và 2015 (31 điểm)
- Vũ Xuân Trung tại IMO 2015 (34 điểm) và 2016 (31 điểm)
Trong số 8 thí sinh này thì trừ Vũ Ngọc Minh, Phạm Tuấn Huy và Vũ Xuân Trung là học sinh của Trường Trung học phổ thông Chuyên, Đại học Sư phạm Hà Nội, Trường Phổ thông Năng khiếu, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh và Trường Trung học phổ thông chuyên Thái Bình, 5 người còn lại đều là học sinh của Trường Trung học phổ thông chuyên Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
Thầy Lê Bá Khánh Trình giành Huy chương Vàng năm 1979
Có 9 thí sinh Việt Nam từng giành điểm tuyệt đối:
- Lê Bá Khánh Trình (IMO 1979) của Quốc học Huế, Huế
- Lê Tự Quốc Thắng (IMO 1982) của Trung học phổ thông chuyên Lê Hồng Phong, TP HCM
- Đinh Tiến Cường (IMO 1989) và Nguyễn Trọng Cảnh (IMO 2003) của Trường Trung học phổ thông Chuyên, Đại học Sư phạm Hà Nội
- Đàm Thanh Sơn (IMO 1984), Ngô Bảo Châu (IMO 1988), Ngô Đắc Tuấn (IMO 1995), Đỗ Quốc Anh (IMO 1997) và Lê Hùng Việt Bảo (IMO 2003) của Trung học phổ thông chuyên KHTN ĐHQG HN.
Tính đến năm 2017, sau 41 lần tham dự Olympic Toán Quốc tế, nếu tính về thứ hạng, đoàn Việt Nam đạt thành tích tốt nhất tại Olympic Toán Quốc tế 1999, 2007 và 2017 (đều đứng thứ 3 toàn đoàn với 3 huy chương vàng, 3 huy chương bạc). Thành tích cao nhất xét trên số huy chương là Olympic Toán Quốc tế 2004 với 4 huy chương vàng và 2 huy chương bạc. Năm 2011, đoàn Việt Nam chỉ giành được 6 huy chương đồng, xếp thứ 31 toàn đoàn, là thành tích thấp nhất trong lịch sử 35 lần tham dự Olympic Toán Quốc tế của Việt Nam.
Hoàng Hữu Quốc Huy (học sinh Trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn, Bà Rịa - Vũng Tàu) không chỉ xuất sắc giành được Huy chương Vàng Olympic Toán Quốc tế 2017 mà còn là 1 trong 3 thí sinh cùng có điểm thi cao nhất thế giới ở sân chơi trí tuệ này
Tại Olympic Toán Quốc tế lần thứ 58 năm 2017 cả 6/6 thí sinh dự thi của đội tuyển quốc gia Việt Nam đều đoạt Huy chương, gồm: 04 Huy chương Vàng, 01 Huy chương Bạc và 01 Huy chương Đồng. Cụ thể như sau:
- Hoàng Hữu Quốc Huy, học sinh lớp 12, Trường Trung học phổ thông chuyên Lê Quý Đôn, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu: Huy chương Vàng;
- Nguyễn Cảnh Hoàng, học sinh lớp 12, Trường Trung học phổ thông chuyên Phan Bội Châu, tỉnh Nghệ An: Huy chương Vàng;
- Lê Quang Dũng, học sinh lớp 12, Trường Trung học phổ thông chuyên Lam Sơn, tỉnh Thanh Hóa: Huy chương Vàng;
- Phan Nhật Duy, học sinh lớp 12, Trường Trung học phổ thông chuyên Hà Tĩnh, tỉnh Hà Tĩnh: Huy chương Vàng;
- Phạm Nam Khánh, học sinh lớp 11, Trường Trung học phổ thông chuyên Hà Nội - Amsterdam, thành phố Hà Nội: Huy chương Bạc;
- Đỗ Văn Quyết, học sinh lớp 12, Trường Trung học phổ thông chuyên Vĩnh Phúc, tỉnh Vĩnh Phúc: Huy chương Đồng.