Rumunię na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 2012 reprezentowało 104 zawodników: 54 mężczyzn i 50 kobiety. Był to 21 start reprezentacji Rumunii na letnich igrzyskach olimpijskich.
Zdobyte medale Medal Zawodnik Dyscyplina Konkurencja Rezultat20px Złoto Sandra Izbașa 30px Gimnastyka skoki kobiet 15,191 pkt20px Złoto Alin George Moldoveanu 30px Strzelectwo karabin pneumatyczny 10 m mężczyzn 702,1 pkt20px Srebro Catalina Ponor 30px Gimnastyka sportowa ćwiczenia wolne kobiet 15,200 pkt20px Srebro Alina Dumitru 30px Judo waga do 48 kg kobiet w finałowej walce uległa Brazylijce Sarze Menezes20px Srebro Corina Caprioriu 30px Judo waga do 57 kg kobiet w finałowej walce uległa Japonce Kaori Matsumoto20px Srebro Tiberiu Dolniceanu, Rareș Dumitrescu, Alexandru Sirițeanu, Florin Zalomir 30px Szermierka szabla drużynowo mężczyzn w finale ulegli zespołowi Korei Południowej 26:4520px Brąz Diana Laura Bulimar, Diana Maria Chelaru, Larisa Andrea Iordache, Sandra Izbașa, Catalina Ponor 30px Gimnastyka sportowa wielobój drużynowy kobiet 176,414 pkt
Skład kadry 30px Boks Mężczyźni Zawodnik Konkurencja1/161/8ĆwierćfinałPółfinał FinałPrzeciwnikWynikPrzeciwnikWynikPrzeciwnikWynikPrzeciwnikWynikPrzeciwnikWynikMiejsceBogdan Juratoni75 kg Abbos Atoyev10-12 → Nie awansował 9.