2012年伦敦奥运会是中国代表团最为成功的一次，共获得38枚金牌、27枚银牌、23枚铜牌，位居奖牌榜第二。
在本届奥运会上，中国代表团在体操、跳水、乒乓球等传统强项上表现出色，同时也在游泳、举重、篮球、射击、拳击等项目上奋勇拼搏，取得了丰硕的成果。
中国女排在本届奥运会上实现了卫冕，乒乓球男女团均击败日本队夺冠，中国选手在田径、游泳、举重、射击等项目上共获得14枚金牌，尤其是孙杨在男子1500米自由泳和400米自由泳两个项目上夺冠，成为中国奥运历史上第一个获得男子游泳金牌的选手。
此外，中国代表团在最后一个比赛日斩获3枚金牌，其中女子排球队、男子跳水双人3米板组合以及男子水球队获得冠军，为中国军团在伦敦奥运会上画上最为成功的句号。
