克劳迪娅·佩希施泰因参加了五届冬季奥运会的争夺,每届奥运比赛中,她都能夺得至少一枚奖牌,她在3000米速滑比赛中实现奖牌大满贯,5000米速滑项目中夺得三金一铜。1992年,第一次参加冬奥会的佩希施泰因在5000米速滑中获得铜牌,1994年挪威利勒哈默尔冬奥会上,佩希施泰因在3000米比赛中获得铜牌,同时在这届奥运会的5000米速滑比赛中,佩希施泰因将自己的此前的最好成绩提高了19.21秒,并夺取金牌。
1998年日本长野冬奥会上,佩希施泰因在3000米速滑中夺得银牌,随后他在5000米速滑中打破世界纪录并夺取金牌。2002年盐湖城冬奥会,佩希施泰因在3000米比赛中获得突破,夺取金牌,实现在这个项目上的奖牌大满贯。同时,他还作为两届奥运金牌获得者,进入5000米速滑决赛,在盐湖城,佩希施泰因再次打破5000米速滑世界纪录,夺取金牌,实现奥运金牌三连冠。2006年都灵冬奥会上,佩希施泰因在团体追逐赛中获得一枚金牌,同时在5000米速滑中夺取一枚银牌,在连续五届奥运会上,总共夺取九枚奥运奖牌。