Av de 33 arenaene i Tokyo, lå 28 innen 8 kilometer fra den olympiske landsbyen. Totalt 11 nye arenaer, inkludert olympiastadion, ble bygget helt nye til OL, mens resten var enten eksisterende eller midlertidige arenaer. 16. oktober 2019 annonserte IOK at det forelå planer om å relokere maraton- og kappgangøvelsene til Sapporo på grunn av de høye temperaturene som kan oppstå i Tokyo på sommeren. Disse planene ble offisielle 1. november 2019 etter at ordføreren i Tokyo, Yuriko Koike, aksepterte planene noe motvillig.