歷史沿革
現代意義上的數學競賽是從匈牙利開始實施的。
1894年，為紀念數理學會主席埃沃斯榮任教育大臣，數理學會通過一項決議：舉行以埃沃斯命名的，由高中學生參加的數學競賽，每年十月舉行，每次出三題，限4小時完成，允許使用任何參考書，試題以奧妙而奇特的形式見長，一般都有富創造特點的簡明解答。在埃沃斯的領導下，這一數學競賽對匈牙利的數學發展起了很大的作用，許多卓有成就的數學家、科學家是歷屆埃沃斯競賽的優勝者，如1897年弗葉爾、1898年馮卡門等。
受到匈牙利的影響，數學競賽在東歐各國蓬勃開展：1902年羅馬尼亞，1934年前蘇聯，1949年保加利亞，1950年波蘭，1951年前捷克斯洛伐克……相繼進行了數學競賽。
把中學生的數學競賽命名為“數學奧林匹克”的是前蘇聯，採用這一名稱的原因是數學競賽與體育競賽有著許多相似之處，兩者都崇尚奧林匹克精神。競賽的成果使人們意外地發現，數學競賽的強國往往也是體育競賽的強國，這給了人們一定的啟示。
1934年在列寧格勒，1935年在莫斯科，有關的國立大學分別組織了地區性的數學競賽，並稱之為“中學數學奧林匹克”。當時，莫斯科的著名數學家都參加了這一工作。前蘇聯的數學奧林匹克分為五級：學校奧林匹克，縣奧林匹克，地區奧林匹克，共和國奧林匹克，全國奧林匹克，再選出參加國際數學奧林匹克的六名代表。
對國際間組織數學競賽最熱心的是羅馬尼亞的教授羅曼。經過他的積級策劃，第一屆競賽由羅馬尼亞主辦，1959年7月22日至30日在布加勒斯特舉行，得到聯合國教科文組織的資助，當時參加競賽的學生共52名，分別來自東歐的羅馬尼亞、保加利亞、匈牙利、波蘭、前捷克斯洛伐克、前德意志民主共和國和前蘇聯等7個國家。每個國家有8名隊員，前蘇聯只派了4名隊員。以後國際奧林匹克數學競賽都是每年7月舉行（中間只在1980年斷過一次），參賽國從1967年開始逐漸從東歐擴展到西歐、亞洲、美洲，最後擴大到全世界。
美國1974年參加競賽，中國1985年參加競賽。經過40多年的發展，國際數學奧林匹克的運轉逐步制度化、規範化， 有了一整套約定俗成的常規，並為歷屆東道主所遵循。
2010年7月6日至12日，第51屆國際奧林匹克數學競賽在哈薩克斯坦首都阿斯塔納舉行，來自105個國家的1200名選手參賽。由聶子佩、李嘉倫、肖伊康、張敏、賴力和蘇均組成的中國隊以197分的總成績奪得團體總分第一，6名隊員獲得金牌，中國隊員聶子佩成為本屆比賽中唯一一個獲 得滿分的選手。
2013年參加這項賽事的代表隊有80餘支。
賽事獎項
競賽設一等獎（金牌）、二等獎（銀牌）、三等獎（銅牌），比例大致為1：2：3；獲獎者總數不能超過參賽學生的半數。各屆獲獎的標準與當屆考試的成績有關。
比賽規則
現在的IMO每份試卷有6題，每題7分，滿分42分。
考試分兩天進行，每天連續進行4.5小時，考3道題目。賽事分兩日進行，每日參賽者有4.5小時來解決三道問題（由上午9時到下午1時30分）。
通常每天的第1題（即第1、4題）最淺，第2題（即第2、5題）中等，第3題（即第3、6題）最深。所有問題是由中學數學課程中的不同範疇中選出，通常是組合數學、數論、幾何和代數、不等式。解決這些問題，參賽者通常不需要更深入的數學知識（雖然大部分參賽者都有，而且實際上需要很多課程以外的數學知識和技巧），但通常要有異想天開的思維和良好的數學能力，才能找出解答。這些問題被設計得異常難，且比賽不允許使用計算器。
賽事結果
在104支參賽隊中，總分高於100分的僅有32支隊伍。而在2014年的101支參賽隊伍中，總分高於100分的隊伍達到44支。一道本次奧賽中最難的數學題，104個參賽隊竟有74個隊得了零分。
比賽成績
| 排行 | 國家/地區 | 分數 |
| 1 | 美國隊 | 185分 |
| 2 | 中國隊 | 181分 |
| 3 | 韓國隊 | 161分 |
| 4 | 朝鮮隊 | 156分 |
| 5 | 越南 | |
| 6 | 澳大利亞 | |
| 7 | 伊朗 | |
| 8 | 俄羅斯 | |
| 9 | 加拿大 | |
| 10 | 新加坡 | |
| 11 | ||
| 12 | 泰國 | 134分 |
| 14 | 法國 | |
| 18 | 中國台灣 | |
| 22 | 英國隊 | |
| 28 | 香港 | |
| 35 | 澳門 | |
| 104 | 坦尚尼亞隊 | 0分 |
第56屆國際奧林匹克數學競賽前五名中，除美國外，中國、韓國、朝鮮、越南均為東亞國家。而前十名中，東亞國家占據半壁江山。
2010年以來，中國隊一直在前兩名浮動。這次是中國第二次獲得亞軍，上一次是在2012年，當時韓國奪得第一。
社會評價
這是自1959年開始舉辦奧數競賽以來最難的一張試卷。（國際數學奧林匹克競賽英國隊領隊、來自巴斯大學的傑夫·史密斯博士）
多年來，國際奧數比賽已經成為全球很多中學生努力的目標。今年的題目確實比往年要難，不過跟近幾年的題目相比，難度並沒有顯著增加。（第56屆國際奧數比賽題目選擇委員會主席當傑·喬瓦塔）
這絕對比我們過去參加過的比賽要難得多……我覺得，許多隊真的不適應。（17歲的美國隊選手麥可·庫拉爾）
