14日于奥林匹克网球中心举行。球场表面使用众多北美锦标赛使用的快速硬地表面，目的是尽量减少对球员的干扰。本届是自1988年网球项目回归奥运，继2004年雅典奥运后，女子双打第二次由非美国组合赢得金牌，此次由俄罗斯击败瑞士赢得金牌。来自美国的维纳斯·威廉姆斯于混双赢得银牌后，成为史上首位于单打、双打、混双皆赢得奖牌的选手，亦是史上第二位囊括五面奥运（4金1银）奖牌的选手。英国的安迪·莫瑞击败阿根廷的胡安·马丁·德尔波特罗夺得男子单打金牌，成为史上第一位单打卫冕成功的选手、第一位获得两面单打金牌的选手。