O Brasil foi a Barcelona com 197 atletas, 146 homens e 51 mulheres, e teve representantes em 22 esportes: atletismo, basquete, boxe, canoagem, ciclismo, esgrima, natação, natação sincronizada, saltos ornamentais, ginástica - artística e rítmica -, handebol, hipismo, judô, levantamento de peso, lutas, remo, tênis, tênis de mesa, tiro com arco, tiro esportivo, vela e vôlei. O porta-bandeira foi o judoca Aurélio Miguel, medalha de ouro em Seul.

Nos Jogos espanhóis, o Brasil conquistou apenas duas medalhas de ouro e uma de prata.

O grande representante do judô foi Rogério Sampaio Cardoso, que faturou o ouro na categoria peso meio leve.

O ouro no vôlei masculino foi inédito não só para a modalidade, mas em esportes coletivos. O Brasil derrotou a Holanda na decisão e formou uma geração de craques como Tande, Carlão, Giovane, Marcelo Negrão e Maurício.

A outra medalha brasileira, de prata, foi fruto das braçadas de Gustavo Borges, segundo colocado nos 100m livre.

O Brasil ainda teve grande participação em outros esportes: quinto no basquete masculino e sétimo no feminino, com o timaço de Paula e Hortência; quarto nos 200m rasos com Róbson Caetano; quarto nos 800m com Zequinha Barbosa; quarto no revezamento 4x400m com Ediélson Tenório, Sérgio Menezes, Eronilde Araújo e Sidney Telles de Souza; e quinto no hóquei sobre patins como esporte de demonstração.

A grande atração de Barcelona foi o Dream Team, equipe masculina de basquete dos Estados Unidos, composta, entre outros, por Michael Jordan, Magic Johnson e Larry Bird. Mas o maior nome dos Jogos de Barcelona foi o ginasta bielo-russo Vitaly Scherbo, integrante da Comunidade dos Estados Independentes (CEI). Ele levou para casa seis medalhas de ouro, além de quatro recordes.