Болгария на летних Олимпийских играх 2012 была представлена 63 спортсменами в 16 видах спорта. Болгарские спортсмены завоевали две медали (серебро и бронзу), заняв в неофициальном командном зачете 63 место. Это худшее выступление болгарской сборной со времен Олимпиады в Хельсинки в 1952 г. Успешным было выступление сборной по волейболу, которая заняла 4 место, а Георгий Братоев стал лучшим распределителем соревнований.
Болгарский гимнаст Йордан Йовчев установил рекорд среди мужчин-гимнастов по числу участий в Олимпиадах: для него это были шестые Олимпийские игры (он завершил карьеру в 2013 году).
Соревнования по парусному спорту в каждом из классов состояли из 10 гонок, за исключением класса 49er, где проводилось 15 заездов. В каждой гонке спортсмены стартовали одновременно. Победителем каждой из гонок становился экипаж, первым пересекший финишную черту. Количество очков, идущих в общий зачёт, соответствовало занятому командой месту. 10 лучших экипажей по результатам 10 гонок попадали в медальную гонку, результаты которой также шли в общий зачёт. В случае если участник соревнований не смог завершить гонку ему начислялось количество очков, равное количеству участников плюс один. При итоговом подсчёте очков не учитывался худший результат, показанный экипажем в одной из гонок. Сборная, набравшая наименьшее количество очков, становится олимпийским чемпионом.
По итогам квалификации 6 или 8 лучших спортсменов (в зависимости от дисциплины), набравшие наибольшее количество очков, проходили в финал. Победителем соревнований становился стрелок, набравший наибольшую сумму очков по итогам квалификации и финала. В пулевой стрельбе в финале количество очков за попадание в каждой из попыток измерялось с точностью до десятой.