Aunque se registró poco, el béisbol olímpico apareció por primera vez en los juegos de San Luis de 1904. Ocho años más tarde, en 1912, en Estocolmo, un equipo de Estados Unidos jugó contra la anfitriona Suecia, ganando 13-3. También se jugó al béisbol en los Juegos Olímpicos de 1924 en París, y el equipo estadounidense venció al francés por 5-0 en un partido de exhibición de cuatro entradas. En 1936, en Berlín, dos equipos de Estados Unidos se enfrentaron ante unos 90.000-100.000 espectadores en el Reichsportsfeld. El evento de Helsinki de 1952 fue una forma modificada del deporte, el béisbol finlandés, jugado por dos equipos finlandeses. Australia jugó un partido de exhibición contra Estados Unidos en 1956 en Melbourne y Japón hizo lo mismo en 1964 en Tokio. Con una afluencia de casi 114.000 espectadores, este partido en el Melbourne Cricket Ground ostentó el récord de mayor asistencia a un partido de exhibición de béisbol hasta un partido estadounidense en 2008 en Los Ángeles.
Después de un paréntesis de veinte años, el béisbol olímpico (etiquetado como deporte/evento de exhibición por el COI) volvió pero con formato de torneo (Los Ángeles 1984). En los Juegos de Seúl de 1988, se denominó deporte de demostración. Japón derrotó a Estados Unidos en la final del torneo inaugural de 1984. En 1988, Estados Unidos ganó a Japón.
El béisbol estuvo abierto sólo a los aficionados masculinos en 1992 y 1996. Como resultado, los estadounidenses y otras naciones en las que se desarrolla el béisbol profesional confiaron en los jugadores universitarios, mientras que los cubanos utilizaron a sus veteranos más experimentados, que técnicamente se consideraban amateurs ya que nominalmente tenían otros trabajos, pero en realidad entrenaban a tiempo completo. En el año 2000 se admitió a los profesionales, pero la MLB se negó a ceder a sus jugadores en 2000, 2004 y 2008, y la situación sólo cambió un poco: los cubanos siguieron utilizando a sus mejores jugadores, mientras que los estadounidenses empezaron a utilizar a los de ligas menores. El COI citó la ausencia de los mejores jugadores como la principal razón para que el béisbol fuera eliminado del programa olímpico.
En la reunión del COI del 7 de julio de 2005, el béisbol y el sóftbol fueron expulsados de los Juegos Olímpicos de Verano de 2012 en Londres, Reino Unido, convirtiéndose en los primeros deportes expulsados de las Olimpiadas desde que el polo fue eliminado de los Juegos Olímpicos de 1936. La eliminación eliminó a 16 equipos y más de 300 atletas de los Juegos Olímpicos de 2012. Las dos plazas que quedaron libres por la eliminación del COI fueron ocupadas posteriormente por el golf y el rugby a siete en 2016. Esta decisión se reafirmó el 9 de febrero de 2006.En las gradas durante el partido por la medalla de bronce de 2008 entre Estados Unidos y Japón, el jefe del COI, Jacques Rogge, fue entrevistado por Mark Newman, de MLB.com, y citó varios criterios para que el béisbol se gane su regreso: «Estar en el programa olímpico es una cuestión en la que se necesita la mayor universalidad posible. Hay que tener un deporte con seguidores, hay que tener los mejores jugadores y hay que cumplir estrictamente con la AMA (Agencia Mundial Antidopaje). Y estos son los requisitos que hay que cumplir. Cuando se tiene todo eso, hay que ganarse los corazones. En agosto de 2009, en la reunión de la Junta Directiva del COI en Berlín, se decidió oficialmente que el béisbol tampoco se incluiría en los Juegos Olímpicos de Verano de 2016.
El 1 de abril de 2011, la IBAF y la Federación Internacional de Sóftbol anunciaron que estaban preparando una propuesta conjunta para recuperar la práctica de ambos deportes en los Juegos Olímpicos de Verano de 2020.
En agosto de 2011, la fuente de noticias olímpicas Around the Rings informó que la ISF y la IBAF no se apresurarían a hacer una propuesta olímpica, y que la IBAF estaba trabajando en la formación de una comisión temporal para analizar la perspectiva de una propuesta conjunta. «En el pasado, el béisbol y el sóftbol corrían solos, y el resultado fue que el béisbol y el sóftbol se quedaron fuera», dijo el presidente de la IBAF, Riccardo Fraccari, en referencia a su impulso de décadas para la inclusión olímpica.
El 8 de septiembre de 2013, el Comité Olímpico Internacional votó a favor de la reintegración de la lucha, derrotando la candidatura combinada de béisbol y sóftbol para los Juegos Olímpicos de Verano de 2020.
En virtud de las nuevas políticas del COI, que cambian los Juegos a un programa «basado en eventos» en lugar de en deportes, el comité organizador anfitrión puede ahora proponer la adición de deportes al programa junto con los eventos «centrales» permanentes. El 22 de junio de 2015, el Comité Organizador de Tokio preseleccionó una segunda candidatura para incluir el béisbol-sóftbol como evento en 2020. El 3 de agosto de 2016, durante la 129ª Sesión del COI en Río de Janeiro (Brasil), el COI aprobó la lista final de cinco deportes del Comité Organizador de Tokio, entre los que se encontraba el béisbol, para su inclusión en el programa durante los Juegos Olímpicos de Verano de 2020.
