Brazylię na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 2012, które odbyły się w Londynie reprezentowało 254 zawodników. Zdobyli oni 17 medali: 3 złote, 5 srebrnych oraz 9 brązowych, zajmując 22. miejsce w klasyfikacji medalowej.
Był to dwudziesty pierwszy start reprezentacji Brazylii na letnich igrzyskach olimpijskich.
Zdobyte medale Medal Zawodnik Dyscyplina Konkurencja Rezultat Data 20px Złoto Sarah Menezes 30px|alt=|link= Judo Kategoria do 48 kg kobiet W finale pokonała reprezentantkę Rumunii Alinę Alexandrę Dumitru 28 lipca 20px Złoto Arthur Zanetti 30px|alt=|link= Gimnastyka Kółka mężczyzn 15.900 pkt 6 sierpnia 20px Złoto Reprezentacja Brazylii w siatkówce kobiet 30px|alt=|link= Siatkówka halowa Turniej kobiet W finale pokonały reprezentację Stanów Zjednoczonych 11 sierpnia 20px Srebro Thiago Pereira 30px|alt=|link= Pływanie 400 m stylem zmiennym mężczyzn 4:08.86 min.