Địa điểm tổ chức Olympic được IOC (Ủy ban Olympic quốc tế) lựa chọn trong số các thành phố ứng cử viên đã nộp đơn đăng ký trước. Đây là một quá trình lâu dài và phức tạp, thậm chí có thể đánh bạc đối với những người quan sát bên ngoài. Trong hai năm (2003-2005), IOC đã loại 5 ứng cử viên trong số 9 ứng cử viên, và sau đó trong bốn vòng bỏ phiếu với cách biệt chỉ 4 trên 104 đã chọn London là thành phố đăng cai Thế vận hội Mùa hè 2012. Nó xảy ra vào ngày 6 tháng 7 năm 2005, một ngày trước khi xảy ra một loạt vụ tấn công khủng bố ở thủ đô nước Anh.
Thủ đô của Anh sẽ là thành phố chính của Thế vận hội - nơi đây sẽ tổ chức hầu hết các cuộc thi, cũng như các sự kiện nghi lễ khác nhau của Thế vận hội Mùa hè XXX. Ban tổ chức đã chia London thành ba khu thể thao - "Olympic", "River" và "Central". Công viên Olympic sẽ tổ chức các buổi lễ chính - khai mạc và bế mạc các trò chơi, đồng thời cũng là nơi tổ chức hai "làng Olympic", trong đó các vận động viên sẽ sống trong hai tuần rưỡi mùa hè - từ ngày 25 tháng 7 đến ngày 12 tháng 8. Các cuộc thi thể thao dưới nước sẽ được tổ chức tại London Aquatics Centre - một trung tâm thủy sinh cực kỳ hiện đại với ba bể bơi và 17,5 nghìn khán giả. Các môn thi đấu điền kinh sẽ được tổ chức tại sân vận động Olympic, có sức chứa 80 nghìn khán giả. Trong cùng khu vực, các cuộc thi sẽ được tổ chức tại các đấu trường bóng rổ và bóng ném, Trung tâm Khúc côn cầu Olympic và công viên xe đạp London.
River Zone nằm trên Bán đảo Greenwich ở phía đông nam Luân Đôn và bao gồm Trung tâm Triển lãm Luân Đôn, Công viên và Sân vận động Greenwich, và đấu trường O₂. Chúng sẽ được sử dụng cho các cuộc thi Olympic và doanh trại của pháo binh hoàng gia - ở đó, tất nhiên, sẽ có các cuộc thi bắn súng.
"Khu trung tâm" bao gồm Sân vận động Wembley nổi tiếng (90 nghìn chỗ ngồi), một địa điểm nổi tiếng không kém cho giải đấu Wimbledon hàng năm - Câu lạc bộ Quần vợt và Croquet All England Lawn, cũng như Công viên Hyde, nơi không nổi tiếng về thể thao. Earls Court trong khu vực này sẽ tổ chức các cuộc thi bóng chuyền và Horse Gards Pared được dành riêng cho phiên bản bãi biển của môn thể thao này. Những người đi xe đạp sẽ thi đấu trong Công viên của Regent, và các cung thủ sẽ thi đấu trong Lords Cricket Ground.
Ngoài London, các cuộc thi Olympic sẽ được tổ chức ở Essex (xe đạp leo núi), Portland (chèo thuyền) và Broxburn (chèo thuyền). Năm thành phố nữa - Glasgow, Cardiff, Manchester, Newcastle, Birmingham - sẽ tổ chức các trận đấu sơ bộ của giải bóng đá.
