Słowenię na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 2012 reprezentowało 65 zawodników: 28 mężczyzn i 37 kobiet. Był to szósty start reprezentacji Słowenii na letnich igrzyskach olimpijskich.
Zdobyte medale Medal Zawodnik Dyscyplina Konkurencja Rezultat20px Złoto Urška Žolnir 30px Judo waga do 63 kg kobiet w finale pokonała Chinkę Xu Lili20px Srebro Primož Kozmus 30px Lekkoatletyka rzut młotem mężczyzn 79,36 m20px Brąz Rajmond Debevec 30px Strzelectwo karabin małokalibrowy leżąc 50 m mężczyzn 701,0 pkt20px Brąz Luka Špik, Iztok Čop 30px Wioślarstwo dwójka podwójna mężczyzn 6:34,35 min
Skład kadry 30px Badminton Kobiety Zawodniczka Konkurencja Faza grupowaEliminacjeĆwierćfinałPółfinał FinałPrzeciwniczkaPunktyPrzeciwniczkaPunktyPrzeciwniczkaPunktyMiejscePrzeciwniczkaPunktyPrzeciwniczkaPunktyPrzeciwniczkaPunktyPrzeciwniczkaPunktyMiejsceMaja Tvrdygra pojedyncza Susan Egelstaff0-2 Sayaka Satō0-2 3. → Nie awansowała 33.
30px Gimnastyka Kobiety Zawodniczka Wynik Wielobój indywidualnie Ćwiczenia wolne Ćwiczenia na poręczach Ćwiczenia na równoważni Skoki Wielobój drużynowy Wynik Pozycja Wynik Pozycja Wynik Pozycja Wynik Pozycja Wynik Pozycja Wynik Pozycja Saša Golob 38,599 60. 13,500 40. 12,066 70. 13,033 47.