Włochy na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 2020 reprezentowało 373 zawodników: 193 mężczyzn i 180 kobiet. Był to 28. start reprezentacji Włoch na letnich igrzyskach olimpijskich.
Zdobyte medale Medal Zawodnik Dyscyplina Konkurencja Rezultat Data20px Złoto Vito Dell’Aquila 30px Taekwondo kategoria do 58 kg mężczyzn w finale pokonał reprezentanta Tunezji Mohamed Khalil Jendoubi 16:12 24 lipca20px Złoto Valentina Rodini, Federica Cesarini 30px Wioślarstwo dwójka podwójna wagi lekkiej kobiet 6:47,54 29 lipca20px Złoto Marcell Jacobs 30px Lekkoatletyka bieg na 100 m mężczyzn 9,80 1 sierpnia20px Złoto Gianmarco Tamberi 30px Lekkoatletyka skok wzwyż mężczyzn 2,37 m 1 sierpnia20px Złoto Ruggero Tita, Caterina Banti 30px Żeglarstwo klasa Nacra 17 3 sierpnia20px Złoto Simone Consonni, Filippo Ganna, Francesco Lamon, Jonathan Milan 30px Kolarstwo torowe Wyścig drużynowy na dochodzenie mężczyzn 3:42,032 4 sierpnia20px Złoto Antonella Palmisano 30px Lekkoatletyka Chód na 20 km kobiet 1:29:12 5 sierpnia20px Złoto Massimo Stano 30px Lekkoatletyka chód na 20 km mężczyzn 1:21:05 5 sierpnia20px Złoto Luigi Busa 30px Karate Kumite do 75 kg mężczyzn W finale pokonał reprezentanta Azerbejdżanu Rafael Ağayev 1:0 6 sierpnia20px Złoto Lorenzo Patta, Marcell Jacobs, Fausto Desalu, Filippo Tortu 30px Lekkoatletyka sztafeta 4 × 100 m 37,50 6