วันที่ 2 มิถุนายน พ.ศ. 2555 วิทยา ทำว่อง ได้เข้าแข่งขันแข่งขันกีฬายิงธนูในร่มระยะ 18 เมตร ชิงถ้วยพระราชทานสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ประจำ พ.ศ. 2555 ในประเภทคันธนูโค้งกลับทั่วไปชาย และในวันที่ 4 มิถุนายน เขาชนะการแข่งขันประเภททีมร่วมกับ พ.จ.อ.เด่นชัย เทพนา และ จ.อ.อัครินทร์ ไทยเอื้อ ส่วนในประเภทบุคคลวิทยาเป็นฝ่ายแพ้ วาเนสซา โล เซียะ หลง จากสิงคโปร์ 6 ต่อ 2 และได้อันดับสองของรายการ วิทยา ทำว่อง เข้าแข่งขันกีฬายิงธนูในโอลิมปิกฤดูร้อน 2012 ประเภทคันธนูโค้งกลับ บุคคลชาย เขาทำผลงานได้ดีในรอบจัดอันดับ ซึ่งทำได้ 662 คะแนน โดยอยู่ในอันดับที่ 38 จากผู้เข้าแข่งขันทั้งหมด 64 คน จากนั้น ในวันที่ 5 สิงหาคม ณ สนามลอร์ดคริกเกตกราวน์ ที่ซึ่งเขาเป็นฝ่ายแพ้โธมัส เฟาเฌรอน จากประเทศฝรั่งเศส ด้วยคะแนน 26-28, 23-27 และ 25-26 ในรอบ 32 คนสุดท้าย