全国中学生数学冬令营是在全国高中数学联赛的基础上进行的一次较高层次的数学竞赛。1985年，由北京大学、南开大学、复旦大学和中国科技大学四所大学倡议，中国数学会决定，自1986年起每年一月份举行全国中学生数学冬令营。
冬令营为期5天，第一天为开幕式，第二、第三天考试，第四天学术报告或参观游览，第五天闭幕式，宣布考试成绩和颁奖。
CMO考试完全模拟IMO进行，每天3道题，限四个半小时完成。每题21分（为IMO试题的3倍），6个题满分为126分。各省、市、自治区派出选手参赛，还有香港、澳门和俄罗斯代表队。题目难度较国际数学奥林匹克为高，技术性极强。比赛设有一至三等奖。成绩顶尖学生将进入中国国家集训队，预备同年7月的国际数学奥林匹克。
从1990年开始，冬令营设立了陈省身杯团体赛。从1991年起，全国中学生数学冬令营被正式命名为中国数学奥林匹克（Chinese Mathematical Olympiad，简称CMO）。它成为中国中学生最高级别、最具规模、最有影响的数学竞赛。