2020年夏季奥林匹克运动会巴勒斯坦代表团是巴勒斯坦所派出的，因2019冠状病毒病疫情而延期至2021年举办的第32届夏季奥林匹克运动会的代表团。这是该队第七次参加夏季奥运。
田径
巴勒斯坦有一名田径运动员获外卡邀请，得以参加奥运。
;注
*径赛运动员的预赛、1/4决赛和半决赛排名是该运动员所在小组的排名，而非总排名
*Q = 直接晋级至下一轮
*q = 径赛：因在所有未直接晋级选手中成绩靠前而获得剩下的晋级名额；田赛：未达到晋级标准成绩但总排名靠前
;径赛和公路赛
柔道
巴勒斯坦有一名柔道选手获得奥运参赛资格。
游泳
巴勒斯坦有两名游泳运动员获外卡邀请，得以参加奥运。
举重
巴勒斯坦有一名举重选手获三方委员会邀请，取得奥运参赛资格。这是该队历史上首次参加奥运举重项目。
参考资料
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