Чилі брала участь у літніх Олімпійських іграх 2024 в Парижі, які тривали з 26 липня по 11 серпня 2024 року. З моменту дебюту країни в 1896 році чилійські спортсмени брали участь у всіх, окрім п'яти, літніх Олімпійських іграх сучасної епохи. Чилі не брала участі в літніх Олімпійських іграх 1932 року в Лос-Анджелесі під час Великої депресії, а також брала участь у бойкоті під проводом США літніх Олімпійських ігор 1980 року в Москві.

Прапороносцями церемонії відкриття ігор були Ніколас Яррі та Антонія Абрагам. Країна виграла золоту медаль вперше з 2004 року та медалі взагалі вперше з 2008 року.

Спортсмени Чилі на Олімпійських іграх 2024 року представляли 48 спортсменів — 30 чоловіків та 18 жінок.

Стрільба з лука Один чилійський лучник кваліфікувався до участі в індивідуальних змаганнях з рекурсивної стрільби серед чоловіків завдяки своєму результату на Панамериканських іграх 2023 року в Сантьяго. В індивідуальному чоловічому турнірі країну представляв Андрес Гальярдо, який у рейтинговому раунді зайняв 57-ме місце. В 1/32 фіналу чилійський лучник поступився турку Мете Газозу, та вибув із подальшої боротьби.

Легка атлетика Чилійські легкоатлети виконали вимоги до участі в Олімпіаді-2024 у Парижі, або подолавши пряму кваліфікаційну позначку (або час для перегонів на легкоатлетичних та шосейних трасах), або потрапивши до світового рейтингу, у наступних дисциплінах (максимум 3 спортсмени в кожній). У змаганнях з бігу на 110 метрів з бар'єрами серед чоловіків країну представляв Мартін Саенс, який у попередньому забігу зайняв 8-ме місце з часом 13,83 с, а в додатковому забігу з часом 13,95 с зайняв 6-те місце, та не потрапив до наступного етапу. У чоловічому марафоні країну представляли Карлос Діас та Уго Катрілео, які з часом 2:14:25 і 2:15:44 год. відповідно зайняли 53-тє і 59-те місце. У змаганнях з бігу на 400 метрів серед жінок країну представляла Мартіна Вайль, яка в попередньому забігу з часом 51,15 сек зайняла 4-те місце, у додатковому забігу з часом 51,79 сек зайняла 6-те місце, та не пройшла до наступного етапу.

На змаганнях з метання диска серед чоловіків Клаудіо Ромеро не зафіксував початковий результат у кваліфікації, та вибув з подальших змагань. У змаганнях з метання молота серед чоловіків Габріель Кер з результатом 72,31 м зайняв у кваліфікації 20-те місце, а Умберто Мансілья з результатом 71,83 м зайняв у кваліфікації 24-те місце, обидва чилійці не потрапили до фіналу. У змаганнях зі штовхання ядра серед жінок Івана Гальярдо з результатом 17,47 м зайняла 18-те місце у кваліфікації, а Наталія Дуко з результатом 16,11 м зайняла 30-те місце у кваліфікації, обидві чилійській спортсменки не потрапили до фіналу.

Веслування на байдарках і каное Чилійські байдарочники і каноїсти кваліфікували 3 човни на відповідних дистанціях до ігор на наступних змаганнях: чемпіонаті світу з веслування на байдарках і каное 2023 року в Дуйсбурзі , та кваліфікаційних Панамериканськизх змаганнях до Олімпійських ігор з веслування на байдарках і каное 2024 року в Сарасоті. У змаганнях на каное-одиночках на 200 метрів серед жінок Марія Майяр зайняла 2-ге місце в попередньому запливі, а в півфінальному запливі зайняла 6-те місце, загалом зайняла 12-те місце у фінальній класифікації; а Карен Роко зайняла 5-те місце в попередньому запливі, в чвертьфінальному запливі зайняла 2-ге місце, у півфіналі зайняла 7-ме місце, загалом посівши 15-те місце у фінальній кваліфікації. На змаганнях з веслування на каное-двійках на 500 метрів серед жінок Марія Майяр і Паула Гомес зайняли 4-те місце в попередньому запливі, у чвертьфінальному запливі зайняли 2-ге місце, у півфінальному запливі зайняли 5-те місце, та загалом зайняли 12-те місце у фінальній класифікації.

Велоспорт

Шосейні перегони Чилі заявила одну велогонщицю для участі в шосейних гонках на Олімпіаді через національний рейтинг міжнародної федерації велоспорту. Каталіна Сото у жіночій груповій шосейній гонці з часом 4:09,49 зайняла 60-те місце.

Маунтінбайк Чилі отримало одне місце серед чоловіків на змаганнях з маунтінбайку на Олімпіаді завдяки публікації остаточного рейтингу з маунтінбайку на Олімпіаду. На змаганнях із крос-кантрі серед чоловіків Мартін Відаурре з часом 1:29:00 зайняв підсумкове 11-те місце.

BMX

BMX-фрістайл Чилійські велогонщиці отримали єдине місце за квотою у жіночому BMX-фрістайлі на чемпіонаті світу з BMX-фрістайлу в Парижі 2024 року, потрапивши до трійки найкращих країн, які ще не кваліфікувалися, та на чемпіонаті світу UCI з BMX-фрістайлу 2023 року в Глазго. На змаганнях з BMX-фрістайлу серед жінок Макарена Перес Ґрассет у кваліфікації зайняла 7-ме місце, а в фіналі зайняла 5-те місце.

BMX-гонки Чилійські велогонщики забезпечили собі єдине місце в чоловічій гонці BMX на Олімпіаді в Парижі, очоливши список країн, які боролися за кваліфікацію на чемпіонаті світу UCI з BMX 2024 року. На змаганнях з BMX-гонок серед чоловіків Маурісіо Моліна у чвертьфіналі зайняв 18-те місце, у додатковому заїзді зайняв 3-тє місце, а в півфіналі чилійський велогонщик не фінішував.

Кінний спорт Чилі відправило одного вершника в індивідуальних змаганнях з конкуру на ігри як одна з двох країн з найвищим рейтингом у індивідуальній кваліфікації міжнародної федерації кінного спорту для груп D та E; завдяки результатам 3 найкращих країн в індивідуальних змаганнях з конкуру, які ще не кваліфікувалися, на Панамериканських іграх 2023 року в Сантьяго. На змаганнях з індивідуального конкуру Агустін Коваррубіас зайняв загальне 65-те місце, та не потрапив до фіналу.

Фехтування Чилі виставила одну фехтувальницю на олімпійські змагання. Аранча Іностроза забезпечила собі місце після того, як була номінована як найвища в рейтингу фехтувальників у жіночій рапірі, що має право на участь в іграх, в американській зоні згідно з офіційним рейтингом міжнародної федерації фехтування. У змаганнях з індивідуальної рапіри серед жінок чилійська фехтувальниця у першому раунді програла канадці Джессіці Гуо, та вибула з подальших змагань.

Гольф Чилі виставило двох гравців у гольф на олімпійський турнір. Хоакін Німанн та Міто Перейра кваліфікувалися на ігри в чоловічих індивідуальних змаганнях, відповідно до своїх позицій у рейтингу, після остаточного визначення 60 найкращих гравців у світовому рейтингу міжнародної федерації гольфу. У чоловічому турнірі Хоакін Німанн зайняв 9-те місце, а Міто Перейра зайняв 45-те місце.

Дзюдо Двоє чилійських дзюдоїстів кваліфікувалися на ігри до відповідних вагових категорій. Томас Брісеньйо (чоловіки, важка вага, до 100 кг) та Мері Ді Варгас (жінки, надлегка вага, до 48 кг) кваліфікувалися за квотою, що базується на світовому рейтингу міжнародної федерації дзюдо, та континентальною квотою, що базується на олімпійському рейтингу за очками. На змаганнях серед чоловіків у категорії до 100 кг Томас Брісеньйо у першому раунді поступився поляку Пьотру Кучері, та припинив боротьбу за медалі. На змаганнях у жіночій ваговій категорії до 48 кг Мері Ді Варгас у першому раунді поступилася іспанці Лаурі Мартінес, та вибула з подальшої боротьби.

Сучасне п'ятиборство Чилійські п'ятиборці підтвердили одне місце за квотою на Олімпійські ігри. Естебан Бустос забезпечив собі місця у чоловічих змаганнях завдяки перерозподілу невикористаних місць за універсальною квотою. На чоловічому турнірі із сучасного п'ятиборства чилійський п'ятиборець з результатом 1418 очки зайняв 16-те місце у півфіналі, та не потрапив до фіналу.

Академічне веслування Чилійські веслувальники кваліфікувалися на ігри в наступних класах на чемпіонаті світу з веслування 2023 року в Белграді, та на відбірковій регаті Америки 2024 року в Ріо-де-Жанейро. На змаганнях з веслування на парних двійках у легкій вазі серед чоловіків Сесар Абароа та Ебер Сануеса у попередньому запливі зайняли 4-те місце, у втішному запливі зайняли також 4-те місце, а в фіналі зайняли загальне 13-те місце. На змаганнях у двійках серед жінок Антонія Абрагам і Меліта Абрагам у попередньому запливі зайняли 3-тє місце, у втішному запливі зайняли 5-те місце, у півфіналі зайняли 4-те місце, а в фіналі посіли загальне 9-те місце.

Вітрильний спорт Чилійські вітрильники кваліфікувалися по одному представнику в кожному з наступних класів на Панамериканських іграх 2023 року в Сантьяго, та на чемпіонаті світу в класі ILCA 7 2024 року в Аделаїді. У змаганнях у класі «Лазер» серед чоловіків Клементе Сегель у кваліфікації зайняв 12-те місце, а в фіналі зайняв 8-ме місце. У змаганнях у класі «Лазер Радіал» серед жінок Марія Хосе Понселл за підсумками 9 гонок зайняла підсумкове 38-ме місце, та не пробилась до фіналу.

Кульова стрільба Чилійські стрільці отримали квоти на наступні дисципліни на основі своїх результатів на чемпіонатах світу зі стрільби 2022 та 2023 років, чемпіонатах Європи 2022, 2023 та 2024 років, Європейських іграх 2023 року та світовому кваліфікаційному турнірі до Олімпіади 2024 року. На змаганнях із стрільби з пневматичного пістолета з 10 метрів серед чоловіків Дієго Сантьяго Парра з результатом 568 очок зайняв 27-ме місце у кваліфікації, та не потрапив до фіналу. У скиті серед жінок країну представляла Франциска Кроветто, яка в кваліфікації з результатом 120 очок посіла 5-те місце, а в фіналі з результатом 55+7 очок посіла перше місце, та здобула золоту медаль.

Плавання Чилійські плавці виконали вимоги до участі в наступних дисциплінах для участі в змаганнях у Парижі (максимум два плавці в межах кваліфікаційного часу для Олімпіади та потенційно в межах часу розгляду заявок для Олімпіади). На змаганнях з плавання на 400 метрів вільним стилем серед чоловіків Едуардо Сістернас з результатом 3 хв і 51,29 сек зайняв 25-те місце у попередньому запливі, та не потрапив до фінального запливу. У плаванні на 800 метрів вільним стилем серед жінок Крістел Кобріх з часом 8:46,46 хв зайняла загальне 15-те місце у кваліфікації, та не потрапила до фінального запливу; а в плаванні на 1500 метрів вільним стилем серед жінок вона з часом 16:27,18 хв зайняла загальне 14-те місце у кваліфікації, та також не потрапила до фінального запливу.

Настільний теніс Чилі кваліфікувала 3 гравців у настільний теніс для участі в іграх. Марія Пауліна Вега та Чжіїн Цзен кваліфікувалися на ігри, забезпечивши собі одне з 5 доступних місць завдяки кваліфікаційному турніру Панамериканської конференції 2024 року в Лімі, а Ніколас Бургос кваліфікувався на ігри як гравець з найвищим рейтингом серед гравців Панамериканської конференції. Ніколас Бургос виступав у чоловічому одиночному розряді, та в першому раунді поступився казахському спортсмену Кирилу Герасименку, та вибув з подальших змагань. В одиночному розряді серед жінок Марія Пауліна Вега в першому раунді поступилася канадці Мо Чжан, а Чжіін Цзен в першому раунді поступилася ліванській спортсменці Маріана Саакян, та обидві вибули з боротьби за медалі.

Тхеквондо Чилі кваліфікувала двох спортсменів для участі в Олімпійських іграх 2024 року. Хоакін Черчилль та Фернанда Агірре забезпечили собі місця у відповідних вагових категоріях після перемоги у півфінальному матчі на Панамериканському кваліфікаційному турнірі 2024 року в Санто-Домінго. Хоакін Черчилль у категорії до 80 кг серед чоловіків в 1/8 фіналу програв південнокорейцю Со Кон У, та вибув з подальшої боротьби. Фернанда Агірре в категорії понад 67 кг серед жінок в 1/8 фіналу програла туркені Нафії Куш, та вибула з подальшої боротьби.

Теніс