Соревнования по синхронному плаванию на летних Олимпийских играх 2012 прошли с 5 по 10 августа. Были разыграны 2 комплекта наград (в соревнованиях дуэтов и групп). Сборная России на 4-й Олимпиаде подряд выиграла обе золотые медали в синхронном плавании.

Анастасия Давыдова, выиграв золото в групповом первенстве в составе сборной России, стала первой в истории синхронисткой, завоевавшей 5 золотых олимпийских наград.

Свои третьи золотые олимпийские медали выиграли россиянки Наталья Ищенко, Светлана Ромашина, Мария Громова и Эльвира Хасянова.