מקום האולימפיאדה נבחר על ידי ה- IOC (הוועד האולימפי הבינלאומי) מבין ערי המועמדים שהגישו בקשות מראש. זהו תהליך ארוך ומסובך, ואף הימורים עבור משקיפים חיצוניים. בשנתיים (2003-2005), ה- IOC חיסל חמישה מועמדים מתוך 9, ואז בארבעה סבבי הצבעה בהפרש של 4 נקודות בלבד מתוך 104 בחר בלונדון כעיר המארחת לאולימפיאדת קיץ 2012. זה קרה ב- 6 ביולי 2005, יממה לפני סדרת פיגועים בבירת אנגליה.
בירת בריטניה תהיה העיר המרכזית של האולימפיאדה - היא תארח כמעט את כל התחרויות, כמו גם אירועי טקס שונים של משחקי הקיץ XXX. המארגנים חילקו את לונדון לשלושה אזורי ספורט - "אולימפי", "ריבר" ו"סנטרל ". הפארק האולימפי יארח את הטקסים המרכזיים - פתיחתם וסגירתם של המשחקים, וכן יאכלסו שני "כפרים אולימפיים", בהם הספורטאים יחיו שבועיים וחצי קיץ - בין 25 ביולי ל -12 באוגוסט. תחרויות ספורט מים יתקיימו במרכז Aquatics בלונדון - מרכז ימי אולטרה מודרני עם שלוש בריכות שחייה ו -17.5 אלף צופים. תחרויות אתלטיקה יתקיימו באצטדיון האולימפי, שמספר הקיבולת שלו הוא 80 אלף צופים. באותו אזור יתקיימו תחרויות בזירת הכדורסל והכדוריד, במרכז ההוקי האולימפי ובפארק האופניים בלונדון.
אזור הנהר ממוקם על חצי האי גריניץ 'בדרום מזרח לונדון וכולל את מרכז התערוכות בלונדון, פארק ואצטדיון גריניץ' וזירת O₂. הם ישמשו לתחרויות האולימפיות ולצריפים של התותחים המלכותיים - שם, כמובן, יתקיימו תחרויות ירי.
"אזור המרכז" כולל את אצטדיון וומבלי המפורסם (90 אלף מקומות ישיבה), מקום מפורסם לא פחות לטורניר השנתי של ווימבלדון - מועדון הטניס והקרוקט של All England, כמו גם את הייד פארק, שבשום אופן לא מפורסם בספורט. ארלס קורט באזור זה יארח תחרויות כדורעף, וסוס גארדס פארד מוקדש לגרסת החוף של ענף ספורט זה. רוכבי אופניים יתחרו בפארק ריג'נטס, וקשתים יתחרו במגרש הקריקט לורדס.
בנוסף ללונדון, התחרויות האולימפיות יתקיימו באסקס (אופני הרים), פורטלנד (שייט) וברוקסבורן (חתירה). חמש ערים נוספות - גלזגו, קרדיף, מנצ'סטר, ניוקאסל, ברמינגהאם - יארחו את המשחקים המקדימים של טורניר הכדורגל.
