I 2008 tog Belmonte for første gang af sted mod [[Sommer-OL 2008|de Olympiske Lege]], som blev afholdt i [[Beijing]], [[Kina]], i en alder af 17 år. Hun havde kvalificeret sig i tre individuelle løb og var med i en holdkap. Hun fik ingen medaljer, men kom i top-25 i alle sine løb inklusiv holdkappen.<ref name=oly>{{kilde | url = http://www.olympedia.org/athletes/112294 | titel = Mireia Belmonte | udgiver = olympedia.org | hentet = {{dato|15-7-2021}} }}</ref>
{| class="wikitable"
|-
! [[Svømning under Sommer-OL 2008|2008]] !! 200 m bryst !! 200 m individuel medley !! 400 m individuel medley !! 4x100 m holdmedley
|-
| '''Tid''' || 2.29,46 || 2.12,75 || 4.37,91 || 4.06,40 (1.10,46)
|-
| '''Plads''' || 24 || 14 || 14 || 15
|}
Levende_personer Personbillede_savnes Sport