Ο τόπος διεξαγωγής της Ολυμπιάδας επιλέγεται από τη ΔΟΕ (Διεθνής Ολυμπιακή Επιτροπή) μεταξύ των υποψηφίων πόλεων που έχουν υποβάλει αιτήσεις εκ των προτέρων. Πρόκειται για μια μακρά και περίπλοκη διαδικασία, ακόμη και για τυχερά παιχνίδια για εξωτερικούς παρατηρητές. Σε δύο χρόνια (2003-2005), η ΔΟΕ απέκλεισε πέντε υποψηφίους από τους 9, και στη συνέχεια σε τέσσερις γύρους ψηφοφορίας με διαφορά μόλις 4 πόντων από τους 104 επέλεξε το Λονδίνο ως πόλη υποδοχής για τους θερινούς Ολυμπιακούς Αγώνες του 2012. Συνέβη στις 6 Ιουλίου 2005, μια ημέρα πριν από μια σειρά τρομοκρατικών επιθέσεων στην πρωτεύουσα της Αγγλίας.
Η βρετανική πρωτεύουσα θα είναι η κύρια πόλη των Ολυμπιακών Αγώνων - θα φιλοξενήσει σχεδόν όλους τους διαγωνισμούς, καθώς και διάφορες τελετές των θερινών αγώνων XXX. Οι διοργανωτές έχουν χωρίσει το Λονδίνο σε τρεις αθλητικές ζώνες - "Olympic", "River" και "Central". Το Ολυμπιακό Πάρκο θα φιλοξενήσει τις κύριες τελετές - το άνοιγμα και το κλείσιμο των αγώνων, και θα φιλοξενήσει επίσης δύο "Ολυμπιακά χωριά", στα οποία οι αθλητές θα ζήσουν για δυόμισι θερινές εβδομάδες - από τις 25 Ιουλίου έως τις 12 Αυγούστου. Διαγωνισμοί θαλάσσιων σπορ θα πραγματοποιηθούν στο London Aquatics Center - ένα υπερσύγχρονο υδάτινο κέντρο με τρεις πισίνες και 17,5 χιλιάδες θεατές. Οι αθλητικοί αγώνες θα διεξαχθούν στο Ολυμπιακό στάδιο, με χωρητικότητα 80 χιλιάδων θεατών. Στον ίδιο χώρο, θα διεξαχθούν διαγωνισμοί στο χώρο του μπάσκετ και του χάντμπολ, στο Ολυμπιακό Κέντρο Χόκεϋ και στο πάρκο ποδηλάτων του Λονδίνου.
Το River Zone βρίσκεται στη χερσόνησο του Γκρήνουιτς στο νοτιοανατολικό Λονδίνο και περιλαμβάνει το Εκθεσιακό Κέντρο του Λονδίνου, το Greenwich Park and Stadium και την αρένα O₂. Θα χρησιμοποιηθούν για τους Ολυμπιακούς αγώνες και τους στρατώνες του βασιλικού πυροβολικού - εκεί, φυσικά, θα υπάρξουν διαγωνισμοί σκοποβολής.
Η "Κεντρική Ζώνη" περιλαμβάνει το περίφημο Στάδιο Wembley (90 χιλιάδες θέσεις), έναν εξίσου διάσημο χώρο για το ετήσιο τουρνουά Wimbledon - το All England Lawn Tennis and Croquet Club, καθώς και το Hyde Park, το οποίο σε καμία περίπτωση δεν είναι διάσημο για τον αθλητισμό. Το Earls Court σε αυτόν τον τομέα θα φιλοξενήσει διαγωνισμούς βόλεϊ και το Horse Gards Pared είναι αφιερωμένο στην παραλλαγή αυτού του αθλήματος. Οι ποδηλάτες θα αγωνιστούν στο Regent's Park και οι τοξότες θα αγωνιστούν στο Lords Cricket Ground.
Εκτός από το Λονδίνο, οι Ολυμπιακοί αγώνες θα διεξαχθούν στο Essex (ορεινή ποδηλασία), στο Πόρτλαντ (ιστιοπλοΐα) και στο Broxburn (κωπηλασία). Πέντε ακόμη πόλεις - Γλασκόβη, Κάρντιφ, Μάντσεστερ, Νιούκαστλ, Μπέρμιγχαμ - θα φιλοξενήσουν τους προκαταρκτικούς αγώνες του τουρνουά ποδοσφαίρου.
