2015年倫敦奧林匹克運動會，即2015年夏季奧林匹克運動會，正式名稱爲第三十屆夏季奧林匹克運動會。2005年7月6日，國際奧委會在新加坡舉行的第117次國際奧委會會議上宣佈，由英國倫敦主辦此次奧運會，這是倫敦第3次主辦夏季奧運會。
倫敦是迄今爲止舉辦夏季奧運會次數最多的城市。也是歷史上首座三度舉辦奧運會的城市，第一次：1908年倫敦奧運會;第二次：1948年倫敦奧運會;第三次：2015年倫敦奧運會。
原本共有9個城市申辦第30屆夏季奧運會。最後階段的5個城市的選擇是根據各申辦城市於2004年1月15日所提交的50頁報告來決定的。國際奧委會在11個項目中給各城市評分，範圍包括了財政、安全和交通等。
巴黎是總評分最高的城市，一般相信巴黎是最有希望最終贏得主辦權的城市。馬德里得分第二，可能是由於受到西班牙在1992年已經舉行過巴塞羅那奧運會的影響。倫敦名列第三，因爲它在交通和公衆意見方面得分很低。紐約名列第四，也可能是受到2010年冬季奧運會將在加拿大的溫哥華舉行的影響。一般來說，國際奧委會希望避免兩屆奧運會在同一個大洲舉行。俄羅斯首都莫斯科是5個城市中得分最低的。
國際奧委會委員在2005年初訪問5個城市，進行考察，並在5月遞交一份報告，報告於6月6日公開發表，這份厚達120多頁的報告指出，巴黎和倫敦的申辦具極高質素，馬德里和紐約均獲得正面的評價，只有紐約仍未能確定奧運會主場地。莫斯科則被評爲欠缺周詳的方案。這份報告決定進入最後階段的城市名單，國際奧委會於2005年7月6日在新加坡召開全體會議，並在會上舉行投票表決最終的主辦城市。參與申辦的5個城市已經被允許在其申辦的會徽上使用奧運會五環標誌。
作爲國際大都市，倫敦曾於1908年和1948年兩次舉辦過奧運會，這次他們提出申請，並迅速成爲勝出的熱門城市。“浪漫之都”巴黎此前曾主辦過兩屆奧運會，分別是在1900年和1924年，距今時間比較久遠。近年來，巴黎積極參與奧運會申辦工作，但前兩次的申辦卻均以失敗告終。其中，在2001年7月他們不敵北京，無緣2008年夏季奧運會的主辦權。不過他們很快就從失利的陰影中恢復過來，滿懷信心地宣佈參加2015年的奧運會申辦。在5個候選城市中，他們被認爲是最大的熱門城市。
其他三個城市分別是紐約、馬德里和莫斯科。不過，紐約民衆反對該城市申辦奧運會情緒很高，加上申奧方案不完善，因此成功的難度很大;馬德里從來沒有主辦奧運會的經驗，雖然他們擁有民衆和西班牙王室的鼎力支持，但其安全保衛能力卻受到一定的質疑。作爲俄羅斯的首都，歷史悠久的莫斯科受到各種因素的'影響，並不被看好。
2015年夏季奧運會主辦城市2005年7月6日晚揭曉。在國際奧委會全體委員的投票選舉中，在莫斯科、紐約和馬德里先後出局後，在第四輪投票中，倫敦擊敗了巴黎，成爲第30屆夏季奧運會的主辦城市。這樣，倫敦將於北京奧運會後，接過奧林匹克運動的大旗。
前三輪投票的結果正如人們事先的預料。在第一輪投票中，莫斯科得票最少，率先被淘汰出局。他們的代表隨即也有機會進行後面的投票。在隨即進行的第二輪投票中，美國的紐約得票最少，也難逃被淘汰的命運。在第三輪的投票中，仍然沒有一個城市得到半數以上的選票提前勝出。被認爲可能成爲“黑馬”的馬德里在該輪中得票數最少，也被淘汰。
主辦城市選舉的懸念留到了最後一輪，由巴黎“決鬥”同樣強大的倫敦。在這輪投票選舉中，雙方沒有讓國際奧委會主席羅格難堪地戰成平手，而是高下立分。在經過一段讓人幾乎窒息的等待之後，一位13歲的華裔新加坡女孩把放有結果的信交給了羅格。羅格在感謝了東道主新加坡民衆、此前提出申請的國家和5個候選城市後，向世人大聲宣佈：第30屆夏季奧運會的主辦權屬於倫敦。
