O torneio de duplas mistas de tênis nos Jogos Olímpicos de Verão de 2020 foi disputado entre 28 de julho e 1 de agosto de 2021 no Parque de Tênis de Ariake, localizado na ilha artificial de mesmo nome, no bairro de Koto, em Tóquio. Um total de 32 tenistas de 14 Comitês Olímpicos Nacionais (CON) participaram do evento.
Anastasia Pavlyuchenkova e Andrey Rublev, do ROC, derrotaram os compatriotas Elena Vesnina e Aslan Karatsev na final por 6–3, 6–7(5–7), [13–11] para conquistar a medalha de ouro. Os australianos Ashleigh Barty e John Peers conquistaram a medalha de bronze após uma desistência dos sérvios Nina Stojanović e Novak Djokovic.