המשלחת הראשונה של סרביה למשחקים האולימפיים לנוער הייתה לאולימפיאדת הנוער סינגפור והייתה המשלחת הגדולה ביותר שסרביה שלחה עד כה. המשלחת כללה 32 ספורטאים שהתחרו בשמונה ענפי ספורט. המשלחת זכתה בשלושה מדליות, מתוכן מדליית זהב יחידה. המשלחת הגיעה להישגים נאים בענפים כדורסל עם זכייה במדליית זהב בטורניר הנערים ושחייה עם זכייה במדליית כסף במשחה 100 מטר בסגנון שחייה חופשית, מדליית ארד במשחה 100 מטר בסגנון שחיית פרפר נערים והעפלה לגמר וסיום במקום השמיני במשחה 200 מטר בסגנון שחיית פרפר נערים. נבחרת הנערים בענף הכדורעף דורגה במקום הרביעי. ספורטאי המשלחת גם העפילו לגמרים בענפים חתירה בה סיימו במקום החמישי בטורניר הזוגות נערים, אתלטיקה בתחרות קפיצה משולשת נערות בה סיימו ללא ציון מאחר שהאתלטית נפסלה בניסיון הקפיצה הראשון, נפצעה ולא ניסתה לקפוץ ביתר הניסיונות. בענף הג'ודו המשלחת דורגה במקום החמישי בקטגוריות המשקל עד 100 ק"ג נערים ועד 78 נערות. המשלחת לא הגיעה להישגים משמעותיים בענפים אופניים וטניס.
המשלחת לאולימפיאדת הנוער נאנג'ינג מנתה 24 ספורטאים שהתחרו ב-12 ענפים. המשלחת זכתה במדליית כסף יחידה. המשלחת הגיעה להישגים נאים בענפים הרמת משקולות עם זכייה במדליית כסף בקטגוריית משקל מעל 85 ק"ג נערים, קאנו/קיאק עם דירוג במקום הרביעי בתחרות הספרינט נערים בקיאק. בענף הג'ודו המשלחת סיימה במקום החמישי בקטגוריית משקל עד 81 ק"ג נערים ובענף הקליעה היא סיימה במקום החמישי בתחרות הנערים בירי ברובה אוויר למרחק של 10 מטרים ובמקום השביעי בתחרות הנערות בירי ברובה אוויר למרחק של 10 מטרים. ספורטאי המשלחת לא הגיעו להישגים משמעותיים בענפים אופניים, אתלטיקה, בדמינטון, היאבקות, חתירה, טאקוונדו, טניס ושחייה.
סרביה השתתפה במשחקי החורף האולימפיים לנוער החל מאולימפיאדת הנוער אינסברוק המשלחת מנתה שני ספורטאים שהתחרו בשני ענפים. המשלחת דורגה במקום ה-19 במסלול הסלאלום הענק בענף סקי אלפיני. המשלחת לא הגיעה להישגים בענף הביאתלון ודורגה בין המקומות האחרונים. המשלחת לאולימפיאדת הנוער לילהאמר כללה שלושה ספורטאים שהתחרו בשני ענפי ספורט. ספורטאי המשלחת לא הגיעו להישגים בענפים סקי אלפיני וסקי למרחקים אך גם לא דורגו בין המקומות האחרונים.
