2012 Londra Olimpiyat Oyunları'nda ilk madalya güreşten geldi. 2012 Londra Olimpiyatları'nda grekoromen güreşte 120 kiloda Rıza Kayaalp, Gürcistanlı rakibi Guram Pherselidze'i 2-0 yenerek bronz madalyanın sahibi oldu. Kayaalp, Londra Olimpiyat Oyunları'nda ülkemize ilk madalyayı kazandıran sporcu oldu. Bu arada Kayaalp, yarıştan sonra yaptığı açıklamada Türkiye'ye ilk madalyayı kazandırdığı için mutlu ve gururlu olduğunu belirtirken, Başbakan Recep Tayyip Erdoğan'ın kendisini telefonla arayarak tebrik ettiğini de açıkladı. Kayaalp, hedefinin altın madalya olduğunu ancak birkaç hatadan dolayı finali kaçırdığını da ifade ederek, "Daha yaşım genç, Türkiye'ye daha çok madalya kazandıracağım" dedi.