Olimpiada matematyczna[1] – najstarsza polska olimpiada przedmiotowa. Pierwsza edycja odbyła się w roku szkolnym 1949/1950 z inicjatywy Polskiego Towarzystwa Matematycznego i od tego czasu organizowana jest corocznie. Olimpiada skierowana jest do uczniów szkół ponadgimnazjalnych, ale uczniowie gimnazjów również mogą w niej startować. Począwszy od 2009 roku olimpiadę organizuje Stowarzyszenie na Rzecz Edukacji Matematycznej[2].
Typowe zadanie olimpijskie przybiera formę problemu, na który trzeba znaleźć odpowiedź oraz przeprowadzić kompletny dowód poprawności tej odpowiedzi. Dowód ten stanowi zasadniczą część rozwiązania zadania. Zadanie może również polegać na udowodnieniu zadanego twierdzenia.
Całe zawody podzielone są na trzy etapy:
Zawodnicy, którzy dostali się do trzeciego etapu mają zapewnione ocenę celującą z matematyki na koniec roku, 100% z matematyki na świadectwie maturalnym (na poziomie rozszerzonym), oraz miejsce na wielu uczelniach wyższych (również na wydziałach niezwiązanych z matematyką). Laureaci olimpiady mają zapewniony wstęp na jeszcze większą liczbę wydziałów, a część z nich bierze później udział, jako reprezentacja Polski, w międzynarodowej olimpiadzie matematycznej i zawodach matematycznych państw bałtyckich.
Olimpiada organizuje również corocznie dwutygodniowy obóz naukowy w Zwardoniu, będący formą przygotowania kadry do zawodów międzynarodowych.
Od 2005 roku jest również organizowana olimpiada matematyczna gimnazjalistów.