Itálii na Letních olympijských hrách 1980 v Moskvě reprezentovalo 158 sportovců, z toho 120 mužů a 38 žen. Nejmladší účastnicí byla plavkyně Laura Foralosso (14 let, 273 dní), nejstarší pak lukostřelkyně Franca Capetta (43 let, 235 dní). Reprezentanti vybojovali 15 medailí, z toho 8 zlatých, 3 stříbrné a 4 bronzové. V souvislosti s bojkotem her nastupovali sportovci Itálie pod olympijskou vlajkou.
Medaile | Jméno | Sport | Disciplína |
Zlato | Mennea, PietroPietro Mennea | Atletika | Muži 200 metrů |
Zlato | Damilano, MaurizioMaurizio Damilano | Atletika | Muži 20 km chůze |
Zlato | Simeoniová, SaraSara Simeoniová | Atletika | Ženy skok vysoký |
Zlato | Oliva, PatrizioPatrizio Oliva | Box | lehká velterová váha |
Zlato | Roman, FedericoFederico Roman | Jezdectví | jezdecká všestrannost |
Zlato | Gamba, EzioEzio Gamba | Judo | Muži 71 kg |
Zlato | Giovannetti, LucianoLuciano Giovannetti | Sportovní střelba | trap |
Zlato | Pollio, ClaudioClaudio Pollio | Zápas | volný styl do 48 kg |
Stříbro | Solfrini, MarcoMarco Solfrini Renzo Vecchiato Renato Villalta Dino Meneghin Romeo Sacchetti Michael Silvester Pietro Generali Enrico Gilardi Pierluigi Marzorati Marco Bonamico Roberto Brunamonti Fabrizio Della Fiori | Basketbal | Turnaj mužů |
Stříbro | Sciocchetti, MarinaMarina Sciocchetti Anna Casagrande Federico Roman Mauro Roman | Jezdectví | jezdecká všestrannost týmy |
Stříbro | Meglio, FerdinandoFerdinando Meglio Michele Maffei Mario Aldo Montano Marco Romano | Šerm | muži družstvo šavle |
Bronz | Ferrari, GiancarloGiancarlo Ferrari | Lukostřelba | muži jednotlivci |
Bronz | Zuliani, MauroMauro Zuliani Stefano Malinverni Pietro Mennea Roberto Tozzi | Atletika | Muži štafeta 4 × 400 m |
Bronz | Cagnotto, GiorgioGiorgio Cagnotto | Skoky do vody | muži prkno 3 m |
Bronz | Gorla, GiorgioGiorgio Gorla Alfio Peraboni | Jachting | třída Star družstvo |