Az olimpia helyszínét a NOB (Nemzetközi Olimpiai Bizottság) választja ki azoknak a jelölt városoknak, amelyek előzetesen benyújtották a kérelmüket. Ez egy hosszú és bonyolult folyamat, sőt a szerencsejáték a külső megfigyelők számára. Két év alatt (2003-2005) a NOB öt jelöltet szüntetett meg a 9-ből, majd négy szavazási fordulóban, 104-ből csak 4 pont különbséggel, Londonot választotta a 2012-es nyári olimpia házigazdájaként. 2005. július 6-án történt, egy nappal azelőtt, hogy számos terrortámadás történt Anglia fővárosában.
A brit főváros lesz az olimpia fő városa - szinte az összes versenynek, valamint a XXX nyári játékok különféle ünnepélyes eseményeinek ad otthont. A szervezők Londonot három sportzónára osztották - "Olympic", "River" és "Central". Az Olimpiai Park ad otthont a fő szertartásoknak - a játékok megnyitójának és zárásának, valamint két „olimpiai falunak” is otthont ad, amelyben a sportolók két és fél nyári hetet élnek - július 25-től augusztus 12-ig. Vízisport versenyeket rendeznek a londoni Aquatics Centerben - egy ultramodern vízi központban, amely három úszómedencével és 17,5 ezer nézővel rendelkezik. Az atlétikai versenyeket az olimpiai stadionban rendezik, amelynek befogadóképessége 80 ezer néző. Ugyanezen a területen a kosárlabda és a kézilabda arénában, az Olimpiai Jégkorong Központban és a londoni kerékpáros parkban rendeznek versenyeket.
A River Zone London délkeleti részén, a Greenwich-félszigeten található, és magában foglalja a Londoni Kiállítási Központot, a Greenwich Parkot és Stadiont, valamint az O₂ arénát. Az olimpiai versenyekre és a királyi tüzérség laktanyájára használják fel őket - ott természetesen lesznek lövészversenyek is.
A "központi zónába" beletartozik a híres Wembley Stadion (90 ezer férőhely), amely ugyanolyan híres helyszíne az éves wimbledoni tornának - az All England Lawn Tennis and Croquet Club, valamint a Hyde Park, amely korántsem a sportról híres. Az ezen a területen található Earls Court röplabdaversenyeknek ad otthont, a Horse Gards Pared pedig ennek a sportnak a tengerparti változatát szenteli. A kerékpárosok a Regent's Parkban, az íjászok pedig a Lords Cricket Groundon versenyeznek.
Az olimpiai versenyeket London mellett Essexben (hegyikerékpározás), Portlandben (vitorlázás) és Broxburnben (evezés) rendezik. További öt város - Glasgow, Cardiff, Manchester, Newcastle, Birmingham - ad otthont a labdarúgó torna előzetes mérkőzéseinek.
