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根据此前国际篮联公布的赛制，和以往奥运会相比，这一次的赛制发生了重大改革。以往奥运会的篮球比赛中，入围的12支球队只会分为2个小组，每组6支球队进行单循环比赛，小组前4名出现，1/4决赛进行交叉对阵。

12至球队分为A、B、C 3个小组，每组4队。小组赛内采取单循环的比赛方式，每支球队分别与组内另外3支球队进行比拼。每个小组的前两名和成绩最好的两个第三名晋级八强，余下的4支球队将不会参加下一阶段的比赛。

八强将进行抽签，各组小组第一（3支球队）和成绩最好的第二名作为一档，共4支球队将被分在同一半区（D区）；其他球队一档，将被分到另一个半区（E区）同组球队不会被抽到。除此之外，小组赛阶段同组的球队将不会再1/4决赛中再次相遇。

和往届一样，将有12支球队参加2020年东京奥运会。其中7席由2019男篮世界杯决出的各大洲排名第一的球队占据，分别为西班牙、法国、阿根廷、美国、伊朗、尼日利亚和澳大利亚。

另外4个席位通过奥运资格赛（也作落选赛）产生。本次落选赛共分为四个赛区，分别在加拿大、克罗地亚、立陶宛、塞尔维亚举办。

参赛球队包括 2019 年世界杯除晋级奥运会球队外的前 16 名（新西兰选择退出），以及国际篮联考察四大赛区后挑选出的球队，共计24支球队，最终斯洛文尼亚、意大利、德国和捷克搭上了末班车。