สาธารณรัฐอาเซอร์ไบจาน เข้าร่วมแข่งขันกีฬาโอลิมปิกฤดูหนาวครั้งที่ 21 ค.ศ. 2010 (พ.ศ. 2553) ณ เมืองแวนคูเวอร์ ประเทศแคนาดาระหว่างวันที่ 12 กุมภาพันธ์ – 28 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2553 นับเป็นครั้งที่สี่ของประเทศอาเซอร์ไบจานในการเข้าร่วมการแข่งขันโอลิมปิกฤดูหนาว ซึ่งเข้าร่วมทุกครั้งตั้งแต่โอลิมปิกฤดูหนาว 1998 ที่นะงะโนะ ประเทศญี่ปุ่น ในครั้งนี้อาเซอร์ไบจานได้ส่งนักกีฬาเข้าร่วมการแข่งขันทั้งหมด 2 คน ใน 1 ชนิดกีฬาในพิธีเปิด ผู้เชิญธงชาติคือ ฟ้วด กูลิเยฟ เป็นเจ้าหน้าที่ของทีมชาติอาเซอร์ไบจาน ซึ่งเป็นประเทศเดียวที่ผู้ถือธงไม่ใช่นักกีฬา