Pływanie synchroniczne na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 2012 rozgrywane było od 5 do 10 sierpnia 2012. Konkurencje były rozgrywane na obiekcie Aquatics Centre w Londynie. Na igrzyskach odbyły się dwie konkurencje: duet kobiet i zespół kobiet. Każdy kraj mógł wystawić jeden zespół.
| Konkurencja: |  Złoto: | Rezultat |  Srebro: | Rezultat |  Brąz: | Rezultat |
| Duety (szczegóły) |  Swietłana Romaszyna Natalja Iszczenko (RUS) | 197,100 |  Andrea Fuentes Ona Carbonell (ESP) | 192,900 |  Liu Ou Huang Xuechen (CHN) | 192,870 |
| Drużyny (szczegóły) | Rosja Anastasija Dawydowa Marija Gromowa Natalja Iszczenko Elwira Chasianowa Darja Korobowa Aleksandra Packiewicz Swietłana Romaszyna Ałła Szyszkina Anżelika Timanina | 197,030 | Chiny Chang Si Chen Xiaojun Huang Xuechen Jiang Tingting Jiang Wenwen Liu Ou Luo Qian Sun Wenyan Wu Yiwen | 194,010 | Hiszpania Clara Basiana Alba Cabello Ona Carbonell Margalida Crespí Andrea Fuentes Thaïs Henríquez Paula Klamburg Irene Montrucchio Laia Pons | 193,120 |
| Miejsce | Państwo | Złoto | Srebro | Brąz | Razem |
|---|---|---|---|---|---|
| 1. | Rosja | 2 | 0 | 0 | 2 |
| 2. | Hiszpania | 0 | 1 | 1 | 2 |
| Chińska Republika Ludowa | 0 | 1 | 1 | 2 | |
| Razem | 2 | 2 | 2 | 6 |
