De 4×100 meter vrije slag vrouwen op de Olympische Zomerspelen 2020 vond plaats op 24 juli 2021 met de series, en vervolgens op 25 juli 2021 met de finale. Na afloop van de series kwalificeerden de acht snelste ploegen zich voor de finale. Regerend olympisch kampioen was Australië.
Records Voorafgaand aan het toernooi waren dit het wereldrecord en het kampioenschapsrecord Wereldrecord Shayna JackBronte CampbellEmma McKeonCate Campbell 3.30,05 Gold Coast 5 april 2018 Olympisch record Emma McKeonBrittany ElmslieBronte CampbellCate Campbell 3.30,65 Rio de Janeiro 6 augustus 2016
Uitslagen Series Rang Serie Baan Namen Land Tijd Bijz. 1 2 4 Mollie O'Callaghan (53,08)Meg Harris (52,73)Madison Wilson (53,10)Bronte Campbell (52,82) 3.31,73 Q 2 2 3 Kim Busch (54,79)Ranomi Kromowidjojo (52,50)Marrit Steenbergen (54,32)Femke Heemskerk (51,90) 3.33,51 Q 3 2 5 Kayla Sanchez (53,45)Taylor Ruck (54,16)Rebecca Smith (53,73)Penny Oleksiak (52,38) 3.33,72 Q 4 1 5 Lucy Hope (54,37)Anna Hopkin (52,65)Abbie Wood (53,55)Freya Anderson (53,46) 3.34,03 Q 5 1 4 Olivia Smoliga (54,06)Catie DeLoof (53,42)Allison Schmitt (54,04)Natalie Hinds (53,28) 3.34,80 Q 6 2 6 Cheng Yujie (54,03)Zhu Menghui (53,48)Ai Yanhan (54,33)Wu Qingfeng (53,23) 3.35,07 Q 7 1 2 Pernille Blume (53,15)Signe Bro (53,19)Julie Kepp Jensen (54,72)Jeanette Ottesen (54,50) 3.35,56 Q 8 1 6 Sarah Sjöström (52,95)Michelle Coleman (53,44)Louise Hansson (53,68)Sara Junevik (55,86) 3.35,93 Q 9 2 2 Chihiro Igarashi (54,10)Rikako Ikee (53,63)Natsumi Sakai (54,70)Rika Omoto (53,77) 3.36,20 10 1 3 Béryl Gastaldello (54,28)Charlotte Bonnet (53,05)Margaux Fabre (54,83)Anouchka Martin (54,45) 3.36,61 11 2 1 Darja Oestinova (54,75)Arina Soerkova (54,54)Jelizaveta Klevanovitsj (54,57)Veronika Androesenko (54,39) 3.38,25 12 1 7 Larissa Oliveira (54,79)Ana Carolina Vieira (54,92)Etiene Medeiros (55,42)Stephanie Balduccini (54,06) 3.39,19 13 2 7 Lisa Höpink (54,83)Annika Bruhn (54,33)Marie Pietruschka (55,31)Hannah Küchler (54,86) 3.39,33 14 2 8 Barbora Seemanová (53,86)Kristýna Horská (56,72)Barbora Janíčková (55,89)Anika Apostalon (55,93) 3.42,40 15 1 1 Tam Hoi Lam (55,58)Camille Cheng (54,61)Stephanie Au (56,96)Ho Nam Wai (56.37) 3.43,52
Finale Rang Baan Namen Land Tijd Bijz. 4 Bronte Campbell (53,01)Meg Harris (53,09)Emma McKeon (51,35)Cate Campbell (52,24) 3.29,69 WR 3 Kayla Sanchez (53,42)Margaret MacNeil (53,47)Rebecca Smith (53,63)Penny Oleksiak (52,26) 3.32,78 2 Erika Brown (54,02)Abbey Weitzeil (52,68)Natalie Hinds (53,15)Simone Manuel (52,96) 3.32,81 4 5 Kim Busch (54,64)Ranomi Kromowidjojo (52,87)Kira Toussaint (54,14)Femke Heemskerk (52,05) 3.33,70 5 6 Anna Hopkin (53,16)Abbie Wood (53,23)Lucy Hope (54,73)Freya Anderson (52,84) 3.33,96 6 8 Sarah Sjöström (52,62)Michelle Coleman (53,62)Louise Hansson (53,51)Sophie Hansson (54,94) 3.34,69 7 7 Cheng Yujie (54,10)Zhu Menghui (53,54)Ai Yanhan (54,22)Wu Qingfeng (52,90) 3.34,76 8 1 Pernille Blume (53,07)Signe Bro (53,78)Julie Kepp Jensen (54,46)Jeanette Ottesen (54,39) 3.35,70
Bronvermelding Uitslag series
Vrouwen vrijeslag 4100