Menjadi tuan rumah Olimpiade adalah acara yang bertanggung jawab dan mahal. Pada saat yang sama, ini meningkatkan peringkat negara dan kota yang dipilih untuk olahraga. Keputusan akhir tentang siapa yang akan menjadi tuan rumah Olimpiade 2020 belum dibuat.
Olimpiade Musim Panas 2020 akan menjadi Olimpiade Musim Panas ketiga puluh dua. Delapan tahun sebelum acara (15 Februari 2012), penerimaan aplikasi resmi dari negara-negara yang ingin menjadi tuan rumah olahraga sepanjang masa dan masyarakat dihentikan. Komite Olimpiade Internasional akan mengumumkan siapa yang akan menjadi tuan rumah Olimpiade 2020 pada 7 September 2013 di Buenos Aires, ibukota Argentina.
Awalnya, beberapa kota di dunia menjadi pesaing Olimpiade 2020. Yang pertama mendaftar adalah ibu kota Italia, Roma, yang telah menjadi tuan rumah Olimpiade Musim Panas pada tahun 1960. Kota Abadi diikuti oleh Tokyo, ibu kota Jepang, Durban (Afrika Selatan), Istanbul, ibu kota Turki, Doha (Qatar), Baku (Azerbaijan), ibu kota Spanyol Madrid dan kota resor modis di UEA, Dubai.
Tiga kota di AS membatalkan aplikasi mereka pada 15 Februari: Dallas, Minneapolis, Tulsa; Hiroshima dan Nagasaki yang terkenal dan Praha Ceko. Kota Busan di Korea Selatan bergegas meninggalkan Olimpiade 2020 setelah dinobatkan sebagai tuan rumah Olimpiade Musim Dingin 2018. Di antara aplikasi yang dibatalkan adalah St. Petersburg Rusia. Roma juga keluar dari perlombaan pada 15 Februari. Menurut pernyataan resmi Perdana Menteri Italia Mario Monti, krisis ekonomi telah memaksa negara untuk menekan biaya dengan sangat keras, dan mereka tidak mampu membayar acara yang begitu mahal.
Hingga saat ini, ada tiga pelamar yang tersisa untuk menjadi tuan rumah Olimpiade Musim Panas 2020. Madrid, ibu kota Spanyol, yang menyelenggarakan acara olahraga ini pada tahun 1992. Ibu kota Turki, Istanbul, belum pernah menjadi tuan rumah Olimpiade sebelumnya, serta kota Tokyo di Jepang, yang menjadi tuan rumah Olimpiade Musim Panas 1964. Kota-kota ini dinominasikan pada pertemuan Komite Olimpiade Internasional pada 24 Mei 2012. Aplikasi kota Baku dan Doha juga ditarik di sana.