De locatie van de Olympiade wordt door het IOC (Internationaal Olympisch Comité) gekozen uit de kandidaat-steden die zich vooraf hebben aangemeld. Dit is een lang en gecompliceerd proces, en zelfs gokken voor externe waarnemers. In twee jaar (2003-2005) elimineerde het IOC vijf van de negen kandidaten en koos vervolgens in vier stemrondes met een verschil van slechts 4 van de 104 punten Londen als gaststad voor de Olympische Zomerspelen van 2012. Het gebeurde op 6 juli 2005, een dag voor een reeks terroristische aanslagen in de hoofdstad van Engeland.
De Britse hoofdstad wordt de belangrijkste stad van de Olympische Spelen - het zal het toneel zijn van bijna alle competities, evenals verschillende ceremoniële evenementen van de XXX Zomerspelen. De organisatoren hebben Londen verdeeld in drie sportzones - "Olympic", "River" en "Central". Het Olympisch Park zal gastheer zijn van de belangrijkste ceremonies - de opening en sluiting van de spelen, en zal ook twee "Olympische dorpen" huisvesten, waarin atleten twee en een halve zomerweek zullen wonen - van 25 juli tot 12 augustus. Watersportwedstrijden worden gehouden in het London Aquatics Centre - een ultramodern watercentrum met drie zwembaden en 17,5 duizend toeschouwers. Atletiekwedstrijden worden gehouden in het Olympisch stadion, dat plaats biedt aan 80 duizend toeschouwers. In hetzelfde gebied worden wedstrijden gehouden in de basketbal- en handbalarena's, het Olympic Hockey Centre en het London Bike Park.
The River Zone ligt op het schiereiland Greenwich in het zuidoosten van Londen en omvat het London Exhibition Centre, Greenwich Park and Stadium en de O₂-arena. Ze zullen worden gebruikt voor de Olympische wedstrijden en de kazerne van de koninklijke artillerie - er zullen natuurlijk schietwedstrijden zijn.
De "Central Zone" omvat het beroemde Wembley Stadium (90 duizend zitplaatsen), een even beroemde locatie voor het jaarlijkse Wimbledon-toernooi - de All England Lawn Tennis and Croquet Club, evenals Hyde Park, dat zeker niet beroemd is om zijn sport. In Earls Court in dit gebied worden volleybalwedstrijden gehouden en Horse Gards Pared is gewijd aan de strandversie van deze sport. Fietsers zullen strijden in Regent's Park en boogschutters zullen strijden in Lords Cricket Ground.
Naast Londen worden de Olympische wedstrijden gehouden in Essex (mountainbiken), Portland (zeilen) en Broxburn (roeien). Vijf andere steden - Glasgow, Cardiff, Manchester, Newcastle, Birmingham - zullen de voorwedstrijden van het voetbaltoernooi organiseren.