Estonię na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 2012 reprezentowało 32 zawodników: 23 mężczyzn i 9 kobiet. Był to jedenasty start reprezentacji Estonii na letnich igrzyskach olimpijskich.
Zdobyte medale Medal Zawodnik Dyscyplina Konkurencja Rezultat20px Srebro Heiki Nabi 30px Zapasy styl klasyczny kategoria do 120 kg mężczyzn w finale przegrał z Kubańczykiem Mijaínem Lópezem 3:020px Brąz Gerd Kanter 30px Lekkoatletyka rzut dyskiem mężczyzn 68,03 m
Skład kadry 30px Badminton Mężczyźni Zawodnik Konkurencja Faza grupowaEliminacjeĆwierćfinałPółfinał FinałPrzeciwnikPunktyPrzeciwnikPunktyPrzeciwnikPunktyMiejscePrzeciwnikPunktyPrzeciwnikPunktyPrzeciwnikPunktyPrzeciwnikPunktyMiejsceRaul Must gra pojedyncza Michael Lahnsteiner2-0 Simon Santoso0-2 2. → Nie awansował 17.
30px Judo Mężczyźni
Zawodnik Konkurencja1/321/161/8ĆwierćfinałPółfinałPierwsza runda repasażyPółfinał repasaży FinałPrzeciwnikWynikPrzeciwnikWynikPrzeciwnikWynikPrzeciwnikWynikPrzeciwnikWynikPrzeciwnikWynikPrzeciwnikWynikPrzeciwnikWynikPozycja Martin Padar +100 kg Oscar Braison0001- 1000 → Nie awansował17.
30px Kolarstwo 30px Kolarstwo szosowe ZawodnikKonkurencjaCzasPozycjaRene Mandriwyścig ze startu wspólnego (m) 5:46:37 50.Grete Treierjazda indywidualna na czas (k) 3:35:56 17.
30px Lekkoatletyka Mężczyźni