2012年夏季奥林匹克运动会篮球比赛于2012年7月28日至8月12日在伦敦奥运篮球馆及北格林威治体育馆举行。夏季奥运会篮球比赛设有男子及女子两个小项，两小项各有12支队伍参加，当中同时夺得北京奥运男子及女子篮球比赛金牌得主美国队再度争取卫冕金牌。
以下为男子篮球项目取得参赛资格的队伍：
以下为女子篮球项目取得参赛资格的队伍：
12支球队被分为2个小组，进行单循环赛，获得小组前四名的球队晋级四分之一决赛，四分之一决赛胜方进入半决赛，半决赛负方进行铜牌争夺战，胜方进行决赛。
男子篮球赛抽签仪式于2012年4月30日在巴西里约热内卢举行
女子篮球赛抽签仪式于2012年4月30日在巴西里约热内卢举行
2012年6月27日，国际篮球总会公布了本届奥运会篮球比赛的30位裁判的名单。裁判名单如下：
