Pastaba. 2019 m. birželio 12 d. pranešta, kad kanojininkas, jau baigęs sportininko karjerą, J. Šuklinas už draudžiamų medžiagų radimą organizme diskvalifikuotas, rezultatas anuliuotas.[2]
Pasiruošimas
2010 m. spalio 28 d. Lietuvos tautinis olimpinis komitetas paskelbė preliminarų Lietuvos olimpiečių sąrašą, kuriame buvo 123 individualūs sportininkai ir abi Lietuvos krepšinio rinktinės.[3]2011 m. kovo 15 d. likus 500 dienų iki olimpinių žaidynių atidarymo LTOK pristatė Lietuvos olimpinės rinktinės 2012 m. uniformas.[4] Lietuvos tautinio olimpinio komiteto prezidento Artūro Poviliūno teigimu, Londono olimpinėse žaidynėse nepaisant prastos finansinės situacijos dalyvaus didžiausias šalies olimpiečių skaičius istorijoje.[4] Po prasto 2011 m. sezono LTOK pakeitė dalyvių prognozę iki 50-70 sportininkų. 2012 m. birželio 21 d. LTOK paskelbė, kad šalies vėliavnešys atidarymo ceremonijoje bus disko metikas Virgilijus Alekna.[5]
Kvalifikacija
2011 m. Rūta Meilutytė Europos jaunimo olimpiniame festivalyje pagerino nacionalinį rekordą ir įvykdė olimpinį normatyvą, bet Europos jaunimo olimpinis festivalis nebuvo įtrauktas į FINA tvarkaraštį ir dėl šios priežasties normatyvas nebuvo užskaitytas.[6]2012 m. sausį Meilutytei pavyko užfiksuoti normatyvą ir FINA tvarkaraštyje esančiose varžybose.[7]2011 m. spalio 16 d. baigėsi vyrų plento dviračių pasaulio ir Europos turas. Pasaulio turas, kuriame 1-15 vieta užėmusios šalys kovoje dėl 4-5 sportininkų olimpiadoje, Lietuvai sėkmingas nebuvo – šalis liko 34 vietoje vos su dvejais taškais, kuriuos iškovojo Tomas Vaitkus. Europos ture pirmos šešios valstybės, negavusios kvotų pasaulio ture, pelnė po tris vietas, bet Lietuva sąraše užėmė septintąją vietą ir galiausiai iškovojo dvi vietas olimpinėse žaidynėse, bei vienas Lietuvos dviratininkas gavo teise startuoti laiko intervalo rungtyje. Daugiausiai taškų Lietuvai Europos ture pelnė Aidis Kruopis ir Gediminas Bagdonas. Žirgų sporto varžybų kvalifikacijoje konkūrų Rytų Europos grupėje kvalifikacijoje 29-ioms valstybės buvo skirtas vos dviejų sportininkų limitas visam regionui. Lietuvos atstovas Benas Gutkauskas reitinge užimė ketvirtą vietą ir tarp dviejų laimingųjų nepatenko. 2011 m. gruodžio 18 d. pasibaigė pasaulio buriavimo čempionatas po kurio paaiškėjo, kad Lietuva pirmą kartą istorijoje vienu metu startuos daugiau nei vienoje buriavimo klasėje olimpinėse žaidynėse. Juozas Bernotas taip pat tapo pirmuoju Lietuvą atstovausiančiu burlentininku. 2012 m. vasario 29 d. LTOK paskelbė prašysiantis vardinių kvietimų šaulei Dainai Gudzinevičiūtei ir tenisininkui Ričardui Berankiui.[8]2012 m. pasaulio treko čempionate Lietuvos moterų sprinto komanda užėmė septintą vietą užfiksavusios 33,544 s laiką, bet vėliau teisėjų sprendimu buvo pažemintos į paskutinę vietą ir paskutinis Europos kelialapis atiteko Ukrainai. 2012 m. balandžio 29 d. pasibaigus badmintono kvalifikacijai paaiškėjo, kad 2008 m. olimpinių žaidynių dalyviai Kęstutis Navickas ir Akvilė Stapušaitytė į Londono olimpines žaidynes nepateko per plauką. Dėl traumos ilgą laiką nežaidusiam Navickui pasaulio reitinge reikėjo aplenkti 4 varžovus, o Stapušaitytei 1 varžovę. 2012 m. gegužės 3 d. paskelbtuose badmintono kvalifikaciniuose rezultatuose pasaulio badmintono federacija padidino moterų dalyvių skaičių ir Stapušaitytei suteiktas kelialapis, 73 vietą užėmęs Navickas liko be olimpiados, o papildomos vietos buvo atiduotos į top 200 nepatenkantiems Maldyvų ir Surinamo atstovams. 2012 m. gegužės 31 d. moterų pasaulio dviračių treko komanda iš 12 vietos nusmuko į 14 ir nepateko tarp 13 šalių, kurios gali deleguoti 3 ar daugiau plento dviratininkes. Nors Lietuva iškovojo 2 vietas olimpiadoje, viena vietą atėmė tarptautinė dviračių sąjungą ir atidavė ją skurdžioms arba silpnoms šalims. Iš viso vos 5 Lietuvos dviratininkai pelnė teisę startuoti olimpinėse žaidynėse – tai mažiausia Lietuvos dviračių sporto komanda per 20 metų. Nors Lietuva pelnė vietą sunkiosios atletikos olimpinėse varžybose 2012 m. birželio 9 d. paskelbtame šalių sąraše Lietuvos nebebuvo. 2012 m. birželio 22-24 d. Šiauliuose ir jų apylinkėse vyks Lietuvos dviračių sporto plento čempionatas, po kurio paaiškės galutinė Lietuvos dviračių plento rinktinės sudėtis 2012 m. olimpiadoje. Vienintelė Lietuvai atstovausianti dviračių plento atstovė moteris olimpiadoje išrinkta Rasa Leleivytė.[9]Birželio 29 d. FINA suteikė teisę plaukime startuoti Mindaugui Sadauskui.[10]Liepos 19 d. Lietuvos dviračių sporto federacija paskelbė, kad Rasa Leleivytė dėl aptikto dopingo keičiama Inga Čilvinaitė.[11]Liepos 20 d. tarptautinis olimpinis komitetas neleido pakeisti dviratininkės ir Lietuva pirmą kartą nuo nepriklausomybės atgavimo neturėjo nei vienos moters dviratininkės plento rungtyje.
Pastaba. 2019 m. birželio 12 d. pranešta, kad kanojininkas, jau baigęs sportininko karjerą, J. Šuklinas už draudžiamų medžiagų radimą organizme diskvalifikuotas, rezultatas anuliuotas.[12]