De 400 meter wisselslag vrouwen op de Olympische Zomerspelen 2020 vond plaats op 24 juli (series), en 25 juli 2021 (finale). Na afloop van de series kwalificeerden de acht snelste zwemmers zich voor de finale. Regerend olympisch kampioene was Katinka Hosszú.
Records Voorafgaand aan het toernooi waren dit het wereldrecord en het olympisch record: Wereldrecord Katinka Hosszú 4.26,36 Rio de Janeiro 6 augustus 2016 Olympisch record Katinka Hosszú 4.26,36 Rio de Janeiro 6 augustus 2016
Uitslagen Series Rang Serie Baan Naam Land Tijd Bijz. 1 3 5 Emma Weyant 4.33,55 Q 2 3 6 Aimee Willmott 4.35,28 Q 3 2 4 Yui Ohashi 4.35,71 Q 4 3 3 Mireia Belmonte 4.35,88 Q 5 2 5 Hali Flickinger 4.35,98 Q 6 2 6 Viktória Mihályvári-Farkas 4.35,99 Q 7 3 4 Katinka Hosszú 4.36,01 Q 8 2 7 Ilaria Cusinato 4.37,37 Q 9 3 2 Sara Franceschi 4.39,93 10 3 1 Anja Crevar 4.40,50 11 2 1 Yu Yiting 4.41,64 12 3 8 Ageha Tanigawa 4.41,76 13 3 7 Fantine Lesaffre 4.41,98 14 2 2 Tessa Cieplucha 4.44,54 15 1 5 Katja Fain 4.44,66 16 1 3 Azzahra Permatahani 4.54,54 17 1 4 Virginia Bardach 5.01,98 2 3 Sydney Pickrem
Finale Rang Baan Naam Land Tijd Bijz. 3 Yui Ohashi 4.32,08 4 Emma Weyant 4.32,76 2 Hali Flickinger 4.34,90 4 6 Mireia Belmonte 4.35,13 5 1 Katinka Hosszú 4.35,98 6 7 Viktória Mihályvári-Farkas 4.37,75 7 5 Aimee Willmott 4.38,30 8 8 Ilaria Cusinato 4.40,65
Bronvermelding Uitslag series Uitslag finale
Vrouwen wisselslag 400