Caymanøyene deltok under Sommer-OL 2012 i London som ble arrangert i perioden 27. juli til 12. august 2012. Fem utøvere, fire menn og en kvinne deltok i to sporter, friidrett og svømming. Det var niende gangen Caymanøyene deltok i et sommer-OL, de vant ikke noen medaljer. Svømmeren Brett Fraser var landets flaggbærer under åpningsseremonien.