Prizorišče olimpijade izbere MOK (Mednarodni olimpijski komite) med mesti kandidati, ki so vloge oddali vnaprej. To je dolg in zapleten postopek, za zunanje opazovalce pa celo igra na srečo. V dveh letih (2003–2005) je MOK izločil pet kandidatov od 9, nato pa v štirih krogih glasovanja z razliko le 4 točke od 104 izbral London kot mesto gostiteljico poletnih olimpijskih iger 2012. Zgodilo se je 6. julija 2005, dan pred vrsto terorističnih napadov v glavnem mestu Anglije.
Britanska prestolnica bo glavno mesto olimpijskih iger - gostila bo skoraj vsa tekmovanja, pa tudi različne slovesne prireditve XXX poletnih iger. Organizatorji so London razdelili na tri športne cone - "Olympic", "River" in "Central". Olimpijski park bo gostil glavne slovesnosti - odprtje in zaprtje iger, v njem pa bosta tudi dve "olimpijski vasi", v katerih bodo športniki živeli dva poletna tedna in pol - od 25. julija do 12. avgusta. Tekmovanja v vodnih športih bodo potekala v londonskem Aquatics Center - ultra modernem vodnem centru s tremi bazeni in 17,5 tisoč gledalci. Atletska tekmovanja bodo na olimpijskem stadionu, ki sprejme 80 tisoč gledalcev. Na istem območju bodo potekala tekmovanja na košarkarskem in rokometnem prizorišču, Olimpijskem hokejskem centru in londonskem kolesarskem parku.
Rečna cona se nahaja na polotoku Greenwich v jugovzhodnem Londonu in vključuje londonski razstavni center, park in stadion Greenwich ter areno O₂. Uporabili jih bodo za olimpijska tekmovanja in vojašnice kraljeve artilerije - tam bodo seveda tekmovanja v streljanju.
"Osrednja cona" vključuje znameniti stadion Wembley (90 tisoč sedežev), prav tako slavno prizorišče vsakoletnega turnirja v Wimbledonu - All England Lawn Tennis and Croquet Club, pa tudi Hyde Park, ki nikakor ni znan po športu. Earls Court bo na tem območju gostil odbojkarska tekmovanja, Horse Gards Pared pa je posvečen različici tega športa na plaži. Kolesarji se bodo pomerili v Regent's Parku, lokostrelci pa na igrišču Lords Cricket Ground.
Poleg Londona bodo olimpijska tekmovanja še v Essexu (gorsko kolesarjenje), Portlandu (jadranje) in Broxburnu (veslanje). Še pet mest - Glasgow, Cardiff, Manchester, Newcastle, Birmingham - bo gostilo uvodne tekme nogometnega turnirja.