Vandpolo under Sommer-OL 2012 blev afviklet fra 29. juli til 12. august og foregik i Water Polo Arena. Der var en turnering for både mænd og kvinder med deltagelse af henholdsvis tolv og otte hold. Mændenes turnering blev vundet af Kroatien og kvindernes af USA.
Mændenes turnering havde deltagelse af tolv hold, der var fordelt i to puljer med seks hold i hver. Når man havde mødt hver modstander én gang, kvalificerede nr. 1-4 i hver pulje sig til slutspillet, dvs. kvartfinaler, semifinaler og finale/bronzekamp.[1]
Kvindernes turnering havde deltagelse af otte hold, der var fordelt i to puljer med fire hold i hver. Når man havde mødt hver modstander én gang, kvalificerede alle hold sig til slutspillet, dvs. kvartfinaler, semifinaler og finale/bronzekamp.[2]