Creada per acord de la Junta General d’Accionistes del COOB’92, S.A., celebrada el dia 9 de febrer de 1993, i constituïda el dia 1 d’abril de 1993, la Fundació, de caràcter privat i declarada entitat benèfica de tipus cultural per resolució del Conseller de Justícia de la Generalitat de Catalunya del 13 de juliol de 1993, té com a finalitat difondre la realitat dels Jocs Olímpics de Barcelona, com també promocionar i investigar els valors culturals, ètics, esportius i de qualsevol ordre que emanen de l’ideari olímpic.
La Fundació té com a objectiu específic, entre d’altres de caràcter més general, l’establiment, el manteniment i la promoció d’una exposició i d’un centre d’informació permanent i de recerca, a l’abast del públic, que ofereixi una visió global sobre els Jocs Olímpics de Barcelona i tot el que van representar. La seu inicial de la Fundació Barcelona Olímpica, l’any 1993, va ser la Galeria Olímpica situada en l’emblemàtic Estadi Olímpic de Montjuïc Lluís Companys.
El 21 de març de 2007, es va inaugurar el Museu Olímpic i de l’Esport de Barcelona, a l’Av. de l’Estadi 60, al costat del mateix Estadi Olímpic, i la Fundació va traslladar-hi la seva seu. Després de la mort de Joan Antoni Samaranch, el museu va incorporar el nom de Joan Antoni Samaranch a la seva nomenclatura, quedant Museu Olímpic i de l’Esport Joan Antoni Samaranch. El Museu Olímpic forma part de la xarxa de museus olímpics internacionals sota la tutela del CIO. L’any 2012 s’inaugura el Centre d’Estudis Olímpics Joan Antoni Samaranch. La Fundació Barcelona Olímpica també és l’encarregada de gestionar i supervisar les instal·lacions i funcions del COE Samaranch.