1986—2005年，山东省参加5届全国运动会（简称全运会），共获得114枚金牌、106.5枚银牌、112枚铜牌。在第八届全运会中，山东省金牌数和总分分列全国第三位和第四位，实现历史性突破。在第十届全运会中，山东省获得42枚金牌，金牌总数列全国第三位。
一、第六届全运会
第六届全运会于1987年11月20日至12月5日在广州举行。参加比赛的有各省（区、市）和中国人民解放军、前卫、银鹰、林业、水电、煤矿、石油、火车头体协等37个代表团。大会设足球、篮球、排球、乒乓球、网球、手球、曲棍球、田径、游泳、跳水、水球、花样游泳、体操、艺术体操、举重、射击、射箭、击剑、柔道、国际式摔跤、自行车、现代五项、马术、赛艇、皮划艇、帆船、帆板（以上为奥运会项目），女子足球、羽毛球、垒球、棒球、技巧、国际象棋、中国象棋、围棋、中国式摔跤、武术、航海模型、蹼泳、滑水、航空模型、跳伞、摩托车、摩托艇、无线电测向（以上为非奥运会项目）45个竞赛项目及高尔夫球、保龄球、桥牌3个表演项目。
山东代表团由351名运动员组成，参加了足球、篮球、排球、垒球、手球、乒乓球、田径、游泳、体操、举重、武术、花样游泳、射箭、国际式摔跤、中国式摔跤、柔道、现代五项、马术、射击、摩托车、无线电测向、赛艇、皮划艇、帆板、蹼泳、摩托艇、航海模型、跳伞、航空模型、自行车、滑水、帆船32个项目。该届全运会，山东省有3人6次打破3项亚洲纪录，1人1次平1项亚洲纪录，10人10次打破6项全国纪录，获12枚金牌、17枚银牌、19枚铜牌，团体总分529分，列全国第五位，金牌数居全国第十一位，奖牌数列全国第六位。比赛中，山东省重点运动项目表现出色，其中田径、乒乓球、帆船共获得271分，占代表团总分的51.2%。山东代表团获得大会精神文明奖，实现运动成绩和精神文明双丰收，超额完成参加第六届全运会的预期任务，实现省委、省政府提出的“四年卓有成效”的奋斗目标。
二、第七届全运会
第七届全运会于1993年8—9月分别在北京、成都、秦皇岛举行。该届全运会，山东代表团有700多名运动员参加31个项目的预赛，404名运动员参加29个项目的决赛，5人7次超6项亚洲纪录，6人10次超7项全国纪录，2人2次超1项全国最好成绩，1人1次破1项全国青年纪录，2人2次超1项全国青年最好成绩。山东运动员共获得12枚金牌、16.5枚银牌（含第25届奥运会奖励0.5枚银牌）、19枚铜牌，团体总分541分，金牌数、团体总分分列全国第十一位和第七位。
三、第八届全运会
第八届全运会于1997年10月在上海举行。山东代表团由520人组成，其中运动员388人，参加21个项目188个小项的比赛。共获得26枚金牌、22枚银牌、25枚铜牌，总分1423分，金牌数和总分分列全国第三位和第四位，并获得体育道德风尚奖，实现运动成绩和精神文明双丰收，实现历史性重大突破。
四、第九届全运会
第九届全运会于2001年11月11—25日在广州举行。山东代表团由761人组成，其中运动员430人（男239人、女191人），领队、教练员、医生、官员等331人。另外，57名与解放军队双计分运动员和37名与外省协议、由外省报名的运动员参加了决赛。该届运动会,山东代表团共参加21个大项、216个小项的决赛，获得22枚金牌、22枚银牌、22枚铜牌，总分1667.75分，金牌数列全国第六位，总分数列全国第四位；有3人7次超3项世界纪录，1人1次打破1项世界青年纪录，4人11次打破9项全国纪录。山东在所有代表团中稳居第二集团前列，进一步巩固了全国体育大省的地位。
五、第十届全运会
第十届全运会2005年10月12—23日在江苏省举行。山东代表团由685人组成，其中运动员516人，领队、教练、医生、官员等169人，参加了23个大项、213个小项的决赛。另外，山东省与解放军队双计分运动员82人、与兄弟省市交流运动员72人也参加了23个大项目的决赛；75名山东省裁判员参与裁判工作。山东代表团获得42枚金牌、29枚银牌、27枚铜牌，金牌总数列全国第三位；获得团体总分2102.2分，列全国第四位；有2人5次超2项世界纪录。山东代表团从第二集团前列进入第一集团，创下参加全运会以来最好成绩。
