De vrouwenmarathon op de Olympische Spelen van 2004 in vond plaats op 22 augustus 2004 in de straten van Athene. De wereldrecordhoudster Paula Radcliffe was de grote favoriet voor de eindzege. Ze werd echter voorbijgelopen door de Japanse Mizuki Noguchi en Keniaanse Catherine Ndereba. Toen ze hierna zelfs terugviel naar een vierde plek stapte ze uit de wedstrijd. Naderhand gaf te kennen last te hebben van uitdrogingsverschijnselen. Deena Kastor uit de Amerika liep een goede wedstrijd en eindigde op een derde plaats.

Records

Uitslag 

De volgende afkortingen worden gebruikt:
 DNS Niet gestart
 DNF Niet aangekomen
 PB Persoonlijke besttijd
 SB Beste seizoensprestatie
 NR Nationaal record
 AR Continentaal record
 WJ Wereldjeugdrecord

Vrouwen 42195
Olympische Zomerspelen 2004/marathon vrouwen