Lillehammer pyrki isännöimään vuoden 1992 talviolympialaisia, mutta hävisi Albertvillelle. Lillehammer voitti vuoden 1994 talviolympialaisten isännöinnin. Kaupunki pyrki myös isännöimään 2012 nuorisolympialaisia.
Se ei kuitenkaan päässyt ehdokkaaksi (pelit päätyivät lopulta Innsbruckille). Lillehammer jätti kiistattoman tarjouksen vuoden 2016 nuorisolympialaisiin.