2012年夏季奥林匹克运动会网球比赛的女子单打项目于2012年7月28日至8月4日在伦敦全英草地网球和门球俱乐部举行。总共有64名球手参赛。所有比赛皆採用三盘两胜制。每盘皆採用「抢七制」（tiebreak），决赛第五盘及其他赛事的第三盘採用「发球领先制」，由莎莲娜·威廉丝夺得了这块金牌。上届北京奥运女子单打冠军德门提耶娃于2010年宣布退休，确定无法卫冕。
种子球员.<ol start="1"><li> 维多利亚·阿扎伦卡（铜牌）<li> 阿格涅什卡·拉德万斯卡（第一轮）