日本东京。
国际奥委会在2013年9月7日于阿根廷布宜诺斯艾利斯举行的第125次全体会议上选出东京为该届主办城市。
这是日本继1964年东京奥运后睽违57年再次主办夏季奥运，也是日本第4次举办奥运、以及第6次获得奥运主办权，也使东京成为目前唯一举办两次夏季奥运的亚洲城市、和世界第5个举办两次夏季奥运的城市。
大会的组织机构为第32届夏季奥林匹克运动会组织委员会（TOCOG，简称东京奥组委）。本届赛事原计划于2020年7月24日至8月9日举行，因受2019冠状病毒病疫情影响，国际奥委会与日本政府在2020年3月24日决定延期举行，但“东京2020”的名称不变。
延期举行后，2020年东京夏季奥林匹克运动会与2022年北京冬季奥林匹克运动会的间隔缩短为半年，这是1994年冬季奥运会与夏季奥运会错开举办以来，间隔最短的一次。
由于2019冠状病毒病疫情在全球严重扩散，本届赛事为史上首届延期举行的奥运。除了延期以外，媒体亦曾数度传出日本政府将宣布取消举办本届奥运，改为申办2032年奥运，日本政府和国际奥委会亦多次否认本届奥运将被取消。
日本首相菅义伟在2021年5月10日表示，国际奥委会对本届奥运的举办拥有最终决定权，日本政府的角色是让奥运安全举行。
7月8日，国际奥委会、国际残奥会、东京奥组委、日本政府、东京都政府召开五方会谈，共同宣布在东京都及邻近三县举行的赛事采取无观众比赛，不安排观众进入比赛场馆，此外，在户外举行的比赛项目（如马拉松、竞走、自行车、铁人三项等）也禁止民众在沿途观赛。
主场馆
2020年东京奥运会主场馆是新国立竞技场，正式名称为“国立竞技场”，位于日本东京都霞丘，由1964年东京奥运会主场馆国立霞丘陆上竞技场重建而来。场馆于2016年12月11日起动工建设，2019年11月30日全面竣工 ，同年12月21日举办设施启动仪式后正式启用。
场馆由大成建设・梓设计・隈研吾建筑都市设计事务所共同设计，采用木材结合钢筋结构的屋顶设计，总建设费用约1569亿日元。场馆可容纳观众人数约68000人次，除承办本届奥运会开幕式和闭幕式外，还将举办赛事田径、足球项目比赛 。
2021年7月1日，东京奥运会主新闻中心（MPC）1日在东京都江东区的东京国际展览中心（东京BIGSIGHT）开始试运营。主新闻中心位于比赛场馆众多的临海地区，在奥运会期间将成为国内外媒体据点，预计单日最多可以允许2500人使用。