USA deltok under Sommer-OL 2012 i London som ble arrangert i perioden 27. juli til 12. august 2012. Femhundretrettini utøvere deltok i tjuefem sporter, det vil si alle unntatt håndball. Det var tjuesjette gangen USA deltok i et sommer-OL, de har deltatt i alle unntatt OL 1980 i Moskva. USA ble beste nasjon med førtiseks gull-, tjueni sølv- og tjueni bronsemedaljer. Fekteren Mariel Zagunis var landets flaggbærer under åpningsseremonien.
Medaljer 40px|De olympiske ringer 2012 London Gull Sølv Bronse Total 46 29 29 104
Medaljevinnerne USA under sommer-OL 2012 London 40px|De olympiske ringer Medalje Utøver Sport Øvelse Resultat Dato 16px|Gull Nathan Adrian 30px|Svømming Svømming 100 meter fri herrer47,52 1. august 16px|Gull Kristin Armstrong 30px|Sykling Sykling Temporitt, kvinner37.34,82 1. august 16px|Gull David Boudia 30px|Stuping Stuping 10 meter, menn568.65 16px|Gull Jordan Burroughs 30px|Bryting Bryting Fri stil 74 kg menn 16px|Gull Tyler Clary 30px|Svømming Svømming 200 meter ryggsvømming herrer1:53.41 2. august 16px|Gull Gabby Douglas 30px|Gymnastikk Turn Mangekamp kvinner 2. august 16px|Gull Ashton Eaton 30px|Friidrett Friidrett Tikamp, menn 8869 poeng 16px|Gull Allyson Felix 30px|Friidrett Friidrett 200 meter, damer 21,88 16px|Gull Missy Franklin 30px|Svømming Svømming 100 meter ryggsvømming, damer58,3330. juli 16px|Gull Missy Franklin 30px|Svømming Svømming 200 meter ryggsvømming damer2.04,06 3. august 16px|Gull Jamie Lynn Gray 30px|Skyting Skyting 50 m rifle, helmatch kvinner 16px|Gull Vincent Hancock 30px|Skyting Skyting Skeet menn 16px|Gull Jamie Lynn Gray 30px|Skyting Skyting 50 m rifle, helmatch kvinner691.9 (OR) 3. august 16px|Gull Matt Grevers 30px|Svømming Svømming 100 meter ryggsvømming, herrer52,1630. juli 16px|Gull Vincent Hancock 30px|Skyting Skyting Skeet, menn123 (OR)31. juli 16px|Gull Kayla Harrison 30px|Judo Judo 78 kg kvinner 2. august 16px|Gull Katie Ledecky 30px|Svømming Svømming 800 meter fri damer8.14,63 3. august 16px|Gull Ryan Lochte 30px|Svømming Svømming 400 meter medley, herrer4.05,1828. juli 16px|Gull Aries Merritt 30px|Friidrett Friidrett 110 m hekk menn 12,92 16px|Gull Michael Phelps 30px|Svømming Svømming 100 meter butterfly herrer51,21 3. august 16px|Gull Michael Phelps 30px|Svømming Svømming 200 meter individuell medley herrer1:54.27 2. august 16px|Gull Aly Raisman 30px|Turn Turn Frittstående kvinner15.600 16px|Gull Brittney Reese 30px|Friidrett Friidrett Lengdehopp, damer 7,12 meter 16px|Gull Kim Rhode 30px|Skyting Skyting Skeet, kvinner74 (OR)29. juli 16px|Gull Sanya Richards-Ross 30px|Friidrett Friidrett 400 meter, damer 49,55 16px|Gull Allison Schmitt 30px|Svømming Svømming 200 meter fri, damer1.53,61 (OR)31. juli 16px|Gull Claressa Shields 30px|Boksing Boksing Mellomvekt kvinner 16px|Gull Rebecca Soni 30px|Svømming Svømming 200 meter brystsvømming damer2.19,59 (VR) 2. august 16px|Gull Jennifer Suhr 30px|Friidrett Friidrett Stavsprang, damer4,75 meter 16px|Gull Christian Taylor 30px|Friidrett Friidrett Tresteg, menn 17,81 meter 16px|Gull Jake Varner 30px|Bryting Bryting Fri stil 96 kg menn 16px|Gull Dana Vollmer 30px|Svømming Svømming 100 meter butterfly, damer55,9829. juli 16px|Gull Serena Williams 30px|Tennis Tennis Singel kvinner 4. august 16px|Gull Bob Bryan Mike Bryan 30px|Tennis Tennis Double, menn 16px|Gull Serena Williams Venus Williams 30px|Tennis Tennis Double, damer 16px|Gull Misty May-Treanor Kerri Walsh Jennings 30px|Volleyball Volleyball Sandvolleyball kvinner 16px|Gull Tianna Madison Allyson Felix Bianca Knight Carmelita Jeter 30px|Friidrett Friidrett 4 x 100 m stafett, damer 40,82 (VR) 16px|Gull DeeDee Trotter Allyson Felix Francena McCorory Sanya Richards-Ross 30px|Friidrett Friidrett 4 x 400 m stafett, damer 3.16,87 16px|Gull Conor DwyerCharlie Houchin*Ryan LochteMatt McLean*Michael PhelpsDavis Tarwater* 30px|Svømming Svømming 4 x 200 meter fri stafett, herrer6.59,70 31. juli 16px|Gull Gabrielle DouglasMcKayla MaroneyAlexandra RaismanKyla RossJordyn Wieber 30px|Turn Turn Mangekamp, lag, kvinner183,596 31. juli 16px|Gull Alyssa AndersonMissy FranklinLauren Perdue*Allison SchmittDana VollmerShannon Vreeland 30px|Svømming Svømming 4 x 200 meter fri stafett damer7:42.92 1. august 16px|Gull Erin CafaroSusan FranciaEsther LofgrenTaylor RitzelMeghan MusnickiEleanor LoganCaroline LindCaryn DaviesMary Whipple 30px|Roing Roing Åtter kvinner6:10.59 2. august 16px|Gull Tyson Chandler Kevin DurantLeBron JamesRussell WestbrookDeron WilliamsAndre IguodalaKobe BryantKevin LoveJames HardenChris PaulAnthony DavisCarmelo Anthony 30px|Basketball Basketball MennKvartfinale:119-86 Semifinale:119-83 Finale:107-100 16px|Gull Lindsay Whalen Seimone AugustusSue BirdMaya MooreAngel McCoughtryAsjha JonesTamika CatchingsSwin CashDiana TaurasiSylvia FowlesTina CharlesCandace Parker 30px|Basketball Basketball KvinnerKvartfinale:91-48 Semifinale:86-73 Finale:86-50 16px|Gull Hope SoloHeather MittsChristie RamponeBecky SauerbrunnKelley O'HaraAmy LePeilbetShannon BoxxAmy RodriguezHeather O'ReillyCarli LloydSydney LerouxLauren CheneyAlex MorganAbby WambachMegan RapinoeRachel BuehlerTobin HeathNicole Barnhart 30px|Fotball Fotball Kvinner Kvartfinale:2–0 Semifinale:4–3 Finale:2–1 16px|Gull Elizabeth ArmstrongHeather PetriMelissa SeidemannBrenda VillaLauren WengerMaggie SteffensCourtney MathewsonJessica SteffensElsie WindesKelly RulonAnnika DriesKami CraigTumuaialii Anae 30px|Vannpolo Vannpolo Kvinner Semifinale:11 - 9 Finale:8 - 5 16px|Sølv Brigetta Barrett 30px|Friidrett Friidrett Høydehopp, damer 2,03 meter 16px|Sølv Elizabeth Beisel 30px|Svømming Svømming 400 meter individuell medley damer 4.28,43 28. juli 16px|Sølv Will Claye 30px|Friidrett Friidrett Tresteg, menn 17,62 meter 16px|Sølv Sarah Hammer 30px|Sykling Sykling Omnium, kvinner 16px|Sølv Trey Hardee 30px|Friidrett Friidrett Tikamp, menn 8671 poeng 16px|Sølv Dawn Harper 30px|Friidrett Friidrett 100 meter hekk, damer12,37 16px|Sølv Carmelita Jeter 30px|Friidrett Friidrett 100 meter, damer 10,78 16px|Sølv Cullen Jones 30px|Svømming Svømming 50 meter fri herrer21,54 3. august 16px|Sølv Erik Kynard, Jr. 30px|Friidrett Friidrett Høydehopp, menn 2,33 meter 16px|Sølv Ryan Lochte 30px|Svømming Svømming 200 meter individuell medley herrer1:54.90 2. august 16px|Sølv Leonel Manzano 30px|Friidrett Friidrett 1500 meter menn 3.34,9 16px|Sølv McKayla Maroney 30px|Turn Turn Hopp, kvinner15.083 16px|Sølv Michael Phelps 30px|Svømming Svømming 200 meter butterfly herrer1.53,01 31. juli 16px|Sølv Galen Rupp 30px|Friidrett Friidrett 10 000 meter menn 27.30,90 16px|Sølv Jason Richardson 30px|Friidrett Friidrett 110 m hekk menn 13,04 16px|Sølv Allison Schmitt 30px|Svømming Svømming 400 meter fri, damer4.01,77 29. juli 16px|Sølv Rebecca Soni 30px|Svømming Svømming 100 meter brystsvømming damer1.05,55 30. juli 16px|Sølv Nick Thoman 30px|Svømming Svømming 100 meter ryggsvømming, herrer52,92 30. juli 16px|Sølv Michael Tinsley 30px|Friidrett Friidrett 400 m hekk, menn 47,91 16px|Sølv Jennifer Kessy April Ross 30px|Volleyball Volleyball Sandvolleyball kvinner 16px|Sølv Kelci BryantAbigail Johnston 30px|Stuping Stuping 3 meter synkronstup, kvinner321,90 29. juli 16px|Sølv Sarah HammerDotsie BauschJennie Reed 30px|Sykling Sykling Lagforfølgelse, kvinner 16px|Sølv Brady EllisonJake KaminskiJacob Wukie 30px|Bueskyting Bueskyting Lagkonkurranse, menn 218 28. juli 16px|Sølv Bryshon Nellum Joshua Mance Tony McQuay Angelo Taylor 30px|Friidrett Friidrett 4 x 400 m stafett, menn 2.57,05 16px|Sølv Ricky Berens*Jimmy Feigen*Matt Grevers*Cullen JonesJason Lezak*Ryan LochteMichael Phelps 30px|Svømming Svømming 4 x 100 meter fri stafett, herrer3.10,38 29. juli 16px|Sølv Danielle Scott-ArrudaTayyiba Haneef-ParkLindsey Berg Tamari MiyashiroNicole DavisJordan LarsonMegan HodgeChrista HarmottoLogan TomFoluke AkinradewoCourtney ThompsonDestinee Hooker 30px|Volleyball Volleyball KvinnerKvartfinale:3 - 0 Semifinale:3 - 0 Finale:1 - 3 16px|Bronse Elizabeth Beisel 30px|Svømming Svømming 200 meter ryggsvømming damer2.06,55 3. august 16px|Bronse Will Claye 30px|Friidrett Friidrett Lengdehopp, menn8,12 meter 16px|Bronze Clarissa Chun 30px|Bryting Bryting Fri stil 48 kg kvinner 16px|Bronze Janay Deloach 30px|Friidrett Friidrett Lengdehopp, damer 6,89 meter 16px|Bronze Matthew Emmons 30px|Skyting Skyting 50 m rifle, helmatch menn 16px|Bronze Marlen Esparza 30px|Boksing Boksing Fluevekt kvinner 16px|Bronse Justin Gatlin 30px|Friidrett Friidrett 100 meter menn9,79 16px|Bronze Georgia Gould 30px|Sykling Sykling Terrengsykling kvinner1.32.00 16px|Bronse Brendan Hansen 30px|Svømming Svømming 100 meter brystsvømming, herrer59,49 29. juli 16px|Bronse Reese Hoffa 30px|Friidrett Friidrett Kulestøt herrer21.23 3. august 16px|Bronse Terrence Jennings 30px|Taekwondo Taekwondo Lettvekt (68 kg), menn 16px|Bronse Carmelita Jeter 30px|Friidrett Friidrett 200 meter, damer22,14 16px|Bronse Caitlin Leverenz 30px|Svømming Svømming 200 meter individuell medley, damer2.08,95 31. juli 16px|Bronse Danell Leyva 30px|Turn Turn Mangekamp menn90.698 1. august 16px|Bronse Ryan Lochte 30px|Svømming Svømming 200 meter ryggsvømming herrer1:53.94 2. august 16px|Bronse Marti Malloy 30px|Judo Judo 57 kg, kvinner 30. juli 16px|Bronze Paige McPherson 30px|Taekwondo Taekwondo Mellomvekt (67 kg), kvinner 16px|Bronze Aly Raisman 30px|Turn Turn Bom kvinner15.066 16px|Bronze Coleman Scott 30px|Bryting Bryting Fri stil 60 kg menn 16px|Bronse DeeDee Trotter 30px|Friidrett Friidrett 400 meter, damer49,72 16px|Bronse Peter Vanderkaay 30px|Svømming Svømming 400 meter fri, herrer3.44,69 28. juli 16px|Bronse Kellie Wells 30px|Friidrett Friidrett 100 meter hekk, damer12,48 16px|Bronse Lisa Raymond Mike Bryan 30px|Tennis Tennis Mixeddouble 16px|Bronse David BoudiaNicholas McCrory 30px|Stuping Stuping 10 meter synkronstup, menn463,47 30. juli 16px|Bronse Troy DumaisKristian Ipsen 30px|Roing Stuping 3 meter synkronstup menn446.70 1. august 16px|Bronse Natalie DellMegan KalmoeKara KohlerAdrienne Martelli 30px|Roing Roing Dobbeltfirer, kvinner6.40,63 1. august 16px|Bronse Charlie ColeScott GaultGlenn OchalHenrik Rummel 30px|Roing Roing Firer uten styrmann menn6:07.20 4. august 16px|Bronse Courtney HurleyKelley HurleyMaya LawrenceSusie Scanlan 30px|Fekting Fekting Kårde lag kvinner 16px|Bronse *Missy FranklinJessica HardyLia NealAllison SchmittAmanda Weir* 30px|Svømming Svømming 4 x 100 meter fri stafett damer3.34,24 28. juli* = Deltakere som deltok i innledningsrunder, men ikke selve finalen.
Badminton
The United States will be represented in two out of the five badminton events: men's doubles and women's singles. No American has ever medaled in badminton since it became an Olympic sport in 1992.
UtøverØvleseGruppespillElimineringKvartfinaleSemifinaleFinaleMotstanderResultatMotstanderResultatMotstanderResultatNr.MotstanderResultatMotstanderResultatMotstanderResultatMotstanderResultatNr.Howard BachTony GunawanDouble menn L 14–21, 19–21 L 12–21, 14–21L 15–21, 15–214Gikk ikke videreRena WangSingel kvinnerL 8–21, 6–21colspan=2 2Gikk ikke videre
Basketball
The United States has qualified both a men's and a women's team.
Men's team event – 1 team of 12 players Women's team event – 1 team of 12 players
Menn
The United States men's team's group stage game against Nigeria set new Olympic records for most points scored in a half (78, set in the first half and equaled in the second) and for a full game (156).
Kvinner
Boksing
The United States has qualified boxers for the following events:
Menn