2020年夏季奥林匹克运动会保加利亚代表团是保加利亚所派出的，于2021年7月23日至8月8日进行的夏季奥林匹克运动会的代表团。这是该国第二十一次参加夏季奥运。
保加利亚有一名竞技体操选手在2019年世界竞技体操锦标赛男子个人全能资格赛中排名前十二位（不包括已经获得团体项目的国家奥委会队员，以及同一国家奥委会队员中成绩较差者），获得奥运参赛资格。
保加利亚在2018年世界艺术体操锦标赛团体全能项目上进入前三名，提前取得奥运艺术体操团体的参赛资格。之后该国有两名选手在2019年世界艺术体操锦标赛上进入前十六名，该国因此又获得两个艺术体操个人全能的奥运席位。
保加利亚在奥运射击项目上获得三个席位，其中两个来自于2019年世界杯各分站赛，另外一个来自于2020年欧洲10米射击锦标赛。
保加利亚在游泳项目上获得以下资格（每个代表团在每个个人项目最多派2名达到A标或者1名达到B标的运动员参赛）：
保加利亚在摔跤项目上获得一个席位，该席位来自于2019年世界摔跤锦标赛。
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