1953年11月17日，中国女子体操队在天津市重庆道100号正式成立。首批中国女子体操队队员有陈孝彰、温小铁、蓝亚兰、罗秀霞、欧阳骊驹、姜秀芝、董X曼、郑馥荪、孙孝贞、戚玉芳。当时还没有领队和教练，由篮球队教练带着做身体素质训练。首任队长是男子体操队的陆恩淳。

　　进入二十世纪六十年代后，中国的体操运动迅速发展，开始进入世界先进行列。涌现出一批世界名将。

　　1984年7月31日，中国女子体操队荣获团体季军，为中国女子体操史上首枚奥运会体操奖牌。1984年8月5日，队员马燕红在高低杠比赛中又夺取中国第一枚奥运会女子体操金牌。

　　和中国男子体操队相比，中国女子体操队的整体实力相对逊色，在奥运会和世锦赛等重大国际比赛中，多将单项作为突破口。腿部力量的相对缺乏让自由操和跳马项目一直以来就是中国女队的“软肋”，而高低杠和平衡木则为中国女队的传统优势项目。

　　2004年雅典奥运会后，随着程菲等队员的成长，中国女队在跳马和自由操两个单项上开始出现可以争夺奖牌乃至金牌的选手。而在2006年丹麦阿胡斯世锦赛上，队员整体均衡的实力和决赛中“零失误”的表现更是让中国队历史上第一次荣获世锦赛女团冠军。

　　2007年的斯图加特世锦赛，尽管中国女队屈居美国队之后仅仅获得银牌，但是整体出众的实力让她们依然是北京奥运会体操女团冠军的有力争夺者。中国女队曾在1984年和2000年奥运会上取得过两次体操女子团体的铜牌，2008年北京奥运会是她们冲击金牌的最佳时机，她们面临强大的美国队，以及传统强队罗马尼亚、俄罗斯等队的挑战，结果中国女子体操队获胜。