 Ouro | Total: 35 medalhas |
| Modalidade | Prova | Atleta |
| Atletismo | Revezamento 4x400 m - Masc. | Otis Harris/Derrick Brew/Jeremy Wariner/Darold Williamson |
| Revezamento 4x400 m - Fem. | Deedee Trotter/Monique Henderson/Sanya Richards/Monique Hennagan |
| Luta Livre | Médios - Masc. | Cael Sanderson |
| Taekwondo | de 68 a 80 kg - Masc. | Steven Lopez |
| Basquete | Equipes - Fem. | |
| Boxe | Peso Meio-Pesado - Masc. | Andre Ward |
| Atletismo | Salto com vara - Masc. | Timothy Mack |
| 200 m rasos - Masc. | Shawn Crawford |
| Salto em distância - Masc. | Dwight Phillips |
| Futebol | Equipes - Fem. | |
| Atletismo | 100 m com barreiras - Fem. | Joanna Hayes |
| Vôlei de praia | Duplas - Fem. | Kerri Walsh/Misty May |
| Atletismo | 400 m rasos - Masc. | Jeremy Wariner |
| 100 m rasos - Masc. | Justin Gatlin |
| Softbol | Equipes - Fem. | |
| Remo | Oito com timoneiro - Masc. | Jason Read/Wyatt Allen/Chris Ahrens/Joseph Hansen/Matt Deakin/Dan Beery/Beau Hoopman/Bryan Volpenhein/Pete Cipollone |
| Natação | Revezamento 4x100 m medley - Masc. | Aaron Peirsol/Brendan Hansen/Ian Crocker/Jason Lezak |
| Vela | 470 - Masc. | Paul Foerster/Kevin Burnham |
| Natação | 50 m livre - Masc. | Gary Hall Jr. |
| 100 m borboleta - Masc. | Michael Phelps |
| Tiro | Carabina deitado - 50 m - Masc. | Matthew Emmons |
| Ginástica artística | Exercícios combinados - Fem. | Carly Patterson |
| Natação | 200 m medley - Masc. | Michael Phelps |
| 200 m costas - Masc. | Aaron Peirsol |
| 200 m peito - Fem. | Amanda Beard |
| Ginástica artística | Exercícios combinados - Masc. | Paul Hamm |
| Natação | Revezamento 4x200 m livre - Fem. | Natalie Coughlin/Carly Piper/Dana Vollmer/Kaitlin Sandeno |
| Ciclismo | Contra-relógio em estrada - Masc. | Tyler Hamilton |
| Tiro | Fossa dublê - Fem. | Kimberly Rhode |
| Esgrima | Sabre individual - Fem. | Mariel Zagunis |
| Natação | Revezamento 4x200 m livre - Masc. | Michael Phelps/Ryan Lochte/Peter Vanderkaay/Klete Keller |
| 200 m borboleta - Masc. | Michael Phelps |
| 100 m costas - Masc. | Aaron Peirsol |
| 100 m costas - Fem. | Natalie Coughlin |
| 400 m medley - Masc. | Michael Phelps |
 Prata | Total: 40 medalhas |
| Modalidade | Prova | Atleta |
| Atletismo | Maratona - Masc. | Mebrahtom Keflezighi |
| Revezamento 4x100 m rasos - Masc. | Shawn Crawford/Justin Gatlin/Coby Miller/Maurice Greene |
| Luta Livre | Penas - Masc. | Jamill Kelly |
| Moscas - Masc. | Stephen Abas |
| Vela | Tornado - Misto | John Lovell/Charlie Ogeltree |
| Atletismo | Salto com vara - Masc. | Toby Stevenson |
| 110 m com barreiras - Masc. | Terrence Trammell |
| Taekwondo | de 49 a 57 kg - Fem. | Nia Abdallah |
| Atletismo | 200 m rasos - Masc. | Bernard Williams |
| Salto em distância - Masc. | John Moffitt |
| 200 m rasos - Fem. | Allyson Felix |
| Hipismo | Saltos por equipes - Misto | Chris Kappler/Beezie Madden/McLain Ward/Peter Wylde |
| Atletismo | Decatlo - Masc. | Bryan Clay |
| Ginástica artística | Barra fixa - Masc. | Paul Hamm |
| Atletismo | 400 m rasos - Masc. | Otis Harris |
| Ginástica artística | Trave de equilíbrio - Fem. | Carly Patterson |
| Luta Livre | Até 63 kg - Fem. | Sara McMann |
| Tênis | Simples - Masc. | Mardy Fish |
| Ginástica artística | Barras assimétricas - Fem. | Terin Humphrey |
| Atletismo | Salto em altura - Masc. | Matt Hemingway |
| Ginástica artística | Salto sobre o cavalo - Fem. | Annia Hatch |
| Tiro | Carabina três posições - Masc. | Michael Anti |
| Remo | Oito com timoneiro - Fem. | Kate Johnson/Samantha Magee/Megan Dirkmaat/Alison Cox/Anna Mickelson/Laurel Korholz/Caryn Davies/Lianne Nelson/Mary Whipple |
| Atletismo | 100 m rasos - Fem. | Lauryn Williams |
| Natação | Revezamento 4x100 m medley - Fem. | Natalie Coughlin/Amanda Beard/Jenny Thompson/Kara Lynn Joyce |
| 1500 m livre - Masc. | Larsen Jensen |
| 100 m borboleta - Masc. | Ian Crocker |
| 200 m medley - Masc. | Ryan Lochte |
| Hipismo | Concurso completo individual - Misto | Kimberly Severson |
| Atletismo | Lançamento de peso - Masc. | Adam Nelson |
| Ciclismo | Contra-relógio em estrada - Fem. | Deirdre Demet-Barry |
| Canoagem | K-1 Slalom - Fem. | Rebecca Giddens |
| Ginástica artística | Por equipes - Fem. | Courtney Anne Kupets/Mohini Bhardwaj/Annia Hatch/Terin Humphrey/Courtney McCool/Carly Patterson |
| Natação | 200 m medley - Fem. | Amanda Beard |
| Ginástica artística | Por equipes - Masc. | Jason Gatson/Morgan Hamm/Paul Hamm/Brett Mcclure/Blaine Wilson/Guard Young |
| Natação | 100 m peito - Masc. | Brendan Hansen |
| Revezamento 4x100 m livre - Fem. | Kara Lynn Joyce/Natalie Coughlin/Amanda Weir/Jenny Thompson |
| 400 m medley - Fem. | Kaitlin Sandeno |
| 400 m medley - Masc. | Erik Vendt |
| Hipismo | Saltos individual - Misto | Chris Kappler |
 Bronze | Total: 28 medalhas |
| Modalidade | Prova | Atleta |
| Basquete | Equipes - Masc. | |
| Boxe | Peso Médio - Masc. | Andre Dirrell |
| Nado Sincronizado | Equipes - Fem. | |
| Atletismo | 200 m rasos - Masc. | Justin Gatlin |
| Pólo aquático | Equipes - Fem. | |
| Luta Greco-Romana | Pesados - Masc. | Rulon Gardner |
| Nado Sincronizado | Dueto - Fem. | Alison Bartosik/Anna Kozlova |
| Ciclismo | Corrida por pontos - Fem. | Erin Mirabella |
| Triatlo | Individual - Fem. | Susan Williams |
| Atletismo | 100 m com barreiras - Fem. | Melissa Morrison |
| Vôlei de praia | Duplas - Fem. | Holly McPeak/Elaine Youngs |
| Atletismo | 400 m rasos - Masc. | Derrick Brew |
| Luta Livre | Até 48 kg - Fem. | Patricia Miranda |
| Atletismo | 100 m rasos - Masc. | Maurice Greene |
| Ginástica artística | Barras assimétricas - Fem. | Courtney Kupets |
| Atletismo | Maratona - Fem. | Deena Kastor |
| Hipismo | Adestramento por equipes - Misto | Lisa Wilcox/Guenter Seidel/Deborah McDonald/Robert Dover |
| Natação | 800 m livre - Fem. | Diane Munz |
| 100 m livre - Fem. | Natalie Coughlin |
| 200 m peito - Masc. | Brendan Hansen |
| Hipismo | Concurso completo por equipes - Misto | Julie Richards, Amy Tryon, John Williams, Darren Chiacchia, Kimberly Severson |
| Ciclismo | Contra-relógio em estrada - Masc. | Bobby Julich |
| Esgrima | Sabre individual - Fem. | Sada Jacobson |
| Natação | 200 m livre - Masc. | Michael Phelps |
| Judô | Leve - Masc. | James Pedro |
| Natação | Revezamento 4x100 m livre - Masc. | Ian Crocker, Michael Phelps, Neil Walker, Jason Lezak |
| 400 m livre - Fem. | Kaitlin Sandeno |
| 400 m livre - Masc. | Klete Keller |
