Команду СРСР, яка виступила на літніх Олімпійських іграх 1980 року, представляли 514 спортсменів. Спортсмени збірної Радянського Союзу брали участь у змаганнях з 21 виду, отримавши всього 195 медалей, з них золотих: 80, срібних: 69 і бронзових: 46 (ставши 1-й у медальному заліку).
Прапороносцем збірної на церемонії відкриття був Микола Балбошін. Олімпійські ігри в Москві є найуспішнішими в історії радянського спорту. Було завойовано 80 золотих медалей в 19 видах спорту. Радянські спортсмени виграли медалі у всіх видах програми, що є унікальним досягненням. Найкращих результатів в історії домоглися легкоатлети (15 золотих), плавці (8), кіннотники (3), стрибуни у воду (2), п'ятиборці (2), волейболісти (2), стрільці-лучники, які виграли в Москві єдине до теперішнього дня золото, і збірні з хокею на траві (чоловіча і жіноча), для яких бронза Московських ігор є єдиною в історії медаллю і донині. Блискуче виступили представники й інших дисциплін, що входили до програми ігор. Героями стали гімнасти Олександр Дитятин, весляр Володимир Парфенович, плавець Володимир Сальников, що завоювали по 3 золоті медалі, гімнасти Микола Андріанов, Олександр Ткачов, Олена Давидова, Наталія Шапошникова, Неллі Кім, плавець Сергій Копляков, фехтувальник Віктор Кровопусков, п'ятиборець Анатолій Старостін, легкоатлет Віктор Маркін і весляр Сергій Чухрай, що виграли по 2 золоті медалі. Дворазовими олімпійськими чемпіонами в Москві стали фехтувальник Бурцев, гімнасти Ткачов, Давидова, Шапошникова, Філатова, п'ятиборці Старостін і Ледньов, плавець Копляков, легкоатлети Маркнн, Сєдих, весляр-байдарочник Чухрай, гандболістки Тімошініна, Карлова, Турчина, Кочергіна, Порадник, Бережна, ватерполісти Кабанов, Баркалов і Собченко, борці Колчинський і Андієва, баскетболістки Рупшене, Коростельова, Овечкіна, Ольхова, Семенова, Ферябнікова, Сухарнова і Надирова. Триразовими олімпійськими чемпіонами стали фехтувальник Назлимов, гімнаст Дитятин, плавець Володимир Сальников, яхтсмен Манкін, легкоатлетка Казанкина, веслярі Парфенович і Чухрай. Чотирикратними олімпійськими чемпіонами стали фехтувальники Кровопусков і Сидяк. Гімнастка Неллі Кім стала в Москві п'ятикратної олімпійською чемпіонкою. Гімнаст Микола Андріанов завоював свої шосту і сьому золоту медалі олімпійських ігор.
Українські медалісти
Українські спортсмени брали участь в Олімпіаді у складі збірної СРСР. Олімпійськими чемпіонами стали: