Czechy na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 2012 reprezentowało 134 zawodników: 68 mężczyzn i 66 kobiety. Był to piąty start reprezentacji Czech na letnich igrzyskach olimpijskich.
Zdobyte medale Medal Zawodnik Dyscyplina Konkurencja Rezultat20px Złoto Jaroslav Kulhavý 30px Kolarstwo górskie cross-contry mężczyzn 1:29:07 h20px Złoto Barbora Špotáková 30px Lekkoatletyka rzut oszczepem kobiet 69,55 m20px Złoto David Svoboda 30px Pięciobój nowoczesny mężczyźni indywidualnie 5928 pkt20px Złoto Miroslava Knapková 30px Wioślarstwo jedynki kobiet 7:54,37 min20px Srebro Vavřinec Hradilek 30px Kajakarstwo górskie K-1 mężczyzn 94,78 pkt20px Srebro Andrea Hlaváčková, Lucie Hradecká 30px Tenis ziemny gra podwójna kobiet w finale uległy Amerykankom Serena Williams, Venus Williams 2:020px Srebro Ondřej Synek 30px Wioślarstwo jedynki mężczyzn 6:59,37 min20px Brąz Daniel Havel, Lukáš Trefil, Josef Dostál, Jan Štĕrba 30px Kajakarstwo K-4 1000 m mężczyzn 2:55,850 min20px Brąz Zuzana Hejnová 30px Lekkoatletyka bieg na 400 m przez płotki 53,38 s20px Brąz Adéla Sýkorová 30px Strzelectwo karabin małokalibrowy trzy postawy 50 m kobiet 683,0 pkt