กีฬาทวิกีฬาฤดูหนาว ถูกบรรจุเข้าแข่งขันในโอลิมปิกฤดูหนาวเป็นครั้งแรกในปี ค.ศ. 1960 ที่เมืองสควอว์วัลเลย์ โดยเริ่มจากประเภทบุคคลชายเท่านั้น ต่อมาได้เพิ่มรายการผลัดทีมชายในปี 1968 ที่เกรโนเบิล และสปรินต์ชายในปี 1980 ที่เลคพลาซิด ส่วนประเภทหญิงเริ่มแข่งขันครั้งแรกในปี 1992 ที่อัลแบร์วิล และได้เพิ่มรายการเพอร์สุทและแมสสตาร์ทในปี 2002 ที่ซอลต์เลกซิตี และปี 2006 ที่ตูรินตามลำดับ ก่อนหน้านั้น เคยถูกจัดเป็นกีฬาสาธิตในปี 1924, 1928, 1932 และ 1948 ในชื่อปัญจกีฬาทหารฤดูหนาว อย่างไรก็ตาม ในการแข่งขันปี 2010 เกิดประเด็นเรื่องเหรียญรางวัล เมื่อมีการมอบเหรียญเงินสองเหรียญให้ผู้ได้อันดับสองร่วม และต่อมาคณะกรรมการโอลิมปิกสากลได้ริบเหรียญเงินทั้งหมดเนื่องจากปัญหาการใช้สารกระตุ้น