Азербайджан на летних Олимпийских играх 2012 был представлен в 15 видах спорта. В состав сборной Азербайджана вошли 53 человека (39 мужчин и 14 женщин).
Согласно указу Президент Азербайджана Ильхама Алиева премиальные за золотую медаль составят 400 тыс. манат, за серебро — 200 тыс. манат, за бронзу — 100 тыс. манат. В свою очередь Национальный олимпийский комитет Азербайджана объявил, что наградит обладателя золотой медали суммой в размере 200 тыс. манат, серебряной — 100 тыс. манат, бронзовой — 50 тыс. манат[1].
На церемонии открытия Олимпийских игр знаменосцем сборной стал олимпийский чемпион 2008 года Эльнур Мамедли. На церемонии открытия присутствовал Президент Азербайджана Ильхам Алиев с супругой Мехрибан Алиевой.
В состав сборной Азербайджана в Лондоне вошёл целый ряд олимпийских призёров: олимпийский чемпион Эльнур Мамедли (дзюдо), серебряный призёр Ровшан Байрамов (греко-римская борьба), бронзовые призёры Хетаг Газюмов (вольная борьба), Мария Стадник (женская борьба) и Ирада Ашумова (стрельба).
На Играх в Лондоне сборная Азербайджана впервые в своей истории завоевала медаль в тяжёлой атлетике, однако в дальнейшем спортсмена лишили медали из-за нарушения антидопинговых правил.
На Олимпийских играх в Лондоне Азербайджан занял 32-е место, выиграв 9 медалей (больше чем когда-либо ранее), тем самым превзошёл результат Олимпиады 2008 года в Пекине как по количеству золотых наград, так и по общему количеству медалей.