A组：美国、伊朗、法国、捷克
B组：意大利、德国、澳大利亚、尼日利亚
C组：西班牙、阿根廷、斯洛文尼亚、日本
每组四支球队将进行单循环赛。 排名前两名的球队和战绩较好的两支第三名的球队将晋级8强淘汰赛。
小组赛成绩
A组：伊朗78-84捷克、法国83-76美国、美国120-66伊朗、捷克77-97法国、法国79-62伊朗、美国119-84捷克。
法国队3胜0负，美国队2胜1负，捷克队1胜2负，伊朗队0胜3负。
B组：德国82-92意大利、澳大利亚84-67尼日利亚、尼日利亚92-99德国、意大利83-86澳大利亚、意大利80-71尼日利亚、澳大利亚89-76德国。
澳大利亚3胜0负，意大利2胜1负，德国1胜2负，尼日利亚0胜3负。
C组：阿根廷100-118斯洛文尼亚、日本77-88西班牙、斯洛文尼亚116-81日本、西班牙81-71阿根廷、阿根廷97-77日本、西班牙87-95斯洛文尼亚。
斯洛文尼亚3胜0负，西班牙2胜1负，阿根廷1胜2负，日本0胜3负。
小组前两名法国、美国、澳大利亚、意大利、斯洛文尼亚、西班牙晋级八强；
三组第三名的战绩为1胜2负。 对比得失分，捷克队最低，因此捷克队被淘汰，德国队和阿根廷队也晋级8强。8强将抽签决定对阵。
四分之一决赛比赛结果
美国队95-81西班牙、斯洛文尼亚90-74德国、法国84-75意大利、澳大利亚97-59阿根廷。
最终，三组排名第一的斯洛文尼亚队、法国队和澳大利亚队与美国队携手进入半决赛。 值得一提的是，斯洛文尼亚队、法国队和澳大利亚队均取得4连胜。
半决赛结果
美国队97-78击败澳大利亚队，法国队90-89险胜斯洛文尼亚队。 他们进入决赛争夺金牌，而澳大利亚队还将与斯洛文尼亚队争夺铜牌。
最终比赛结果
美国队87-82复仇法国队，获得奥运金牌，法国队获得银牌。 澳大利亚队以107-93击败斯洛文尼亚队，获得铜牌。 斯洛文尼亚队获得第四名。 本届奥运会男篮冠亚军均来自A组。