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1988年のソウルオリンピックから、NHKではテーマ曲を大々的に宣伝するようになりました。
| 開催年 | 開催地 | 歌唱 | 歌唱曲 |
|---|---|---|---|
| 1988（昭和63） | ソウル | 浜田麻里 | Heart and Soul |
| 1992（平成 4） | バルセロナ | 寺田恵子 | PARADISE WIND |
| 1994（平成 6） | リレハンメル | 髙橋真梨子 | 遙かな人へ |
| 1996（平成 8） | アトランタ | 大黒摩季 | 熱くなれ |
| 1998（平成10） | 長野 | F-BLOOD | SHOOTING STAR |
| 2000（平成12） | シドニー | ZARD | Get U're Dream |
| 2002（平成14） | ソルトレイクシティ | MISIA | 果てなく続くストーリー |
| 2004（平成16） | アテネ | ゆず | 栄光の架橋 |
| 2006（平成18） | トリノ | 平原綾香 | 誓い |
| 2008（平成20） | 北京 | Mr.Children | GIFT |
| 2010（平成22） | バンクーバー | L’Arc～en～Ciel | BLESS |
| 2012（平成24） | ロンドン | いきものがかり | 風が吹いている |
| 2014（平成26） | ソチ | コブクロ | 今、咲き誇る花たちよ |
| 2016（平成28） | リオデジャネイロ | 安室奈美恵 | Hero |
| 2018（平成30） | ピョンチャン | SEKAI NO OWARI | サザンカ |
| 2021（令和 3） | 東京 | 嵐 | カイト |
| 2022（令和 4） | 北京 | milet | Fly High |
ソルトレイクシティオリンピックまでは、誰ひとりテーマ曲を歌唱した年に歌合戦に出場しておりませんでした。
F-BLOODは藤井フミヤ・尚之のユニットですが、このユニットでの歌合戦出場はありません。 この頃、歌合戦常連のイメージがあった藤井フミヤも1998年以降歌合戦に出場していません。
第55回（平成16年）の歌合戦で、ついにゆずがアテネオリンピック・のNHKテーマソングを歌いました。
その後、オリンピック・パラリンピックテーマソングは歌合戦で歌われるようになりました。
平成28年のテーマソングは辞退組と言われている安室奈美恵が担当しましたが、出場歌手の中に彼女の名前はありませんでした。
翌29年に特別ゲストとして出演し、披露しました。
当初の予定から1年延期され令和 3年に開催された東京オリンピックでは、すでに活動休止していた嵐の曲が使われましたが、令和元年、2年の歌合戦で歌われています。
miletの「Fly High」はウインタースポーツのテーマソングという位置づけでしたで北京の冬季オリンピック・パラリンピックでも使用されました。
歌合戦では第72回（令和3年）と73回（同4年）に歌われています。
NHKのテーマ曲以外で見ると、歌合戦で歌われたオリンピック関連曲には次のようなものがあります。
| 開催年 | 開催地 | 歌唱曲 | 歌唱アーティスト |
|---|---|---|---|
| 1964（昭和39） | 東京 | 東京五輪音頭 | （※１） |
| 1972（昭和47） | 札幌 | 虹と雪のバラード（※２） | トワ・エ・モア |
| 1992（平成 4） | バルセロナ | リラの咲く頃バルセロナへ | 光GENJI |
| 1996（平成 8） | アトランタ | ありがとう…勇気 | TOKIO |
| 1998（平成10） | 長野 | WAになっておどろう | （※３） |
| 2000（平成12） | シドニー | 水・陸・そら、無限大 | 19 |
| 2000（平成12） | シドニー | I WISH（※４） | モーニング娘。 |
| 2002（平成14） | ソルトレイクシティ | そうだ！ We' re ALIVE（※５） | モーニング娘。 |
| 2006（平成18） | トリノ | Ｔｒｉａｎｇｌｅ | SMAP |
| 2008（平成20） | 北京 | この瞬間（とき）、きっと夢じゃない | SMAP |
（※１）昭和38年の歌合戦のラストに出場歌手全員で歌唱
（※２）昭和46年にトワ・エ・モワが歌唱
（※３）平成 9年にアトラクションに出演した三倉佳奈、三倉茉奈、鈴木杏、前田亜季、前田愛などによって歌唱。
後にV6も第65回（平成26年）に、第67回（平成28年）には「Smile!メドレー」の中で歌唱。
（※４）「ハッピーサマーウェディング大晦日スペシャル」の中で。
（※５）「ここにいるぜぇ！そうだ！We' re ALIVE 2002 Ver.」の中で。