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Bulgarien nahm an den Olympischen Sommerspielen 1964 in Tokio mit einer Delegation von 63 Athleten (56 Männer und 7 Frauen) an 56 Wettkämpfen in neun Sportarten teil.
Die bulgarischen Sportler gewannen drei Gold-, fünf Silber- und zwei Bronzemedaillen. Olympiasieger wurden die Ringer Enjo Waltschew im Freistil-Leichtgewicht und Prodan Gardschew im Freistil-Mittelgewicht sowie Bojan Radew im Halbschwergewicht des griechisch-römischen Stils. Enjo Waltschew war zudem Fahnenträger bei der Eröffnungsfeier.