Η Ουκρανία συμμετείχε στους Θερινούς Ολυμπιακούς Αγώνες του 2020 στο Τόκιο . Αρχικά είχε προγραμματιστεί να πραγματοποιηθεί από τις 24 Ιουλίου έως τις 9 Αυγούστου 2020, αναβλήθηκαν όμως, για τις 23 Ιουλίου με 8 Αυγούστου 2021, λόγω της παγκόσμιας πανδημίας COVID-19.[1] Αυτή ήταν η 7η συνεχόμενη συμμετοχή της χώρας σε Θερινούς Ολυμπιακούς Αγώνες στη μετασοβιετική εποχή, έχοντας μάλιστα την μικρότερη εκπροσώπησή από αθλητές (155) που είχε ποτέ.
Η Ουκρανία συγκέντρωσε συνολικά 19 μετάλλια στο Τόκιο, βελτιώνοντας έτσι την επίδοσή της από το Ρίο, με 11, η οποία ήταν και η χαμηλότερη μέχρι σήμερα. Ωστόσο, η χώρα κατάφερε να κερδίσει μόνο ένα χρυσό, και κατατάχθηκε 44η στον πίνακα μεταλλίων.