Turkmenistan deltok under Sommer-OL 2012 i London som ble arrangert i perioden 27. juli til 12. august 2012. Ti utøvere, sju menn og tre kvinner deltok i fem sporter, friidrett, svømming, judo, vektløfting og boksing. Det var femte gangen Turkmenistan deltok i et sommer-OL, de vant ikke noen medaljer. Bokseren Serdar Hudayberdiyev var landets flaggbærer under åpningsseremonien.