導致今年雅典奧運嚴重超支的其中一個原因是，破紀錄的十五億美元（約一百一十七億港元）保安開支，這是四年前悉尼奧運的四倍。希臘政府總動員，實行海、陸、空的全天候保安措施。
在奧運期間最少有三十五艘希臘軍艦巡邏西面的愛奧尼亞海、愛琴海和克里特島的海岸，還有二百多名海軍特種部隊及十架海軍直升機協助守衞臨海的奧運場館。同時，北約也計劃將全部地中海艦隊的十五艘戰艦，也用於奧運期間相關的國際水域巡邏上。
希臘政府將動員七萬名警察確保奧運安全，這數字差不多是參賽運動員的七倍，另還有三萬五千名軍人作支援。雅典的主要街道和建築物安裝了逾一千三百個閉路監視器，二十四小時監察市面上的情況。保安部門還以七百萬美元，向美國購買了一批移動X光探測器，用作檢查汽車、火車和貨櫃中可能攜帶的爆炸物品。
在奧運開幕前一周，雅典四周將設立禁飛區，並且在該市周圍的三個區域部署了美國的愛國者導彈，同時也引進了法國及俄羅斯的防空武器，它們將為雅典市形成一個防護罩，任何不明來歷的飛行物體都將有可能被直接摧毀。另外還有三架直升機和一艘二百呎長的飛船，不停在雅典上空巡邏。