Het WTA-tennistoernooi van Palermo (officieel Internazionali Femminili di Palermo) van 2004 vond plaats van 19 tot en met 25 juli 2004 in de Italiaanse stad Palermo. Het was de zeventiende editie van het toernooi. Er werd gespeeld op gravelbanen.
Titelhoudster Dinara Safina was haar titel niet komen verdedigen.
De als eerste geplaatste Tsjechische Klára Koukalová bereikte de kwartfinale. Daarin werd zij uitgeschakeld door Flavia Pennetta.
Het tweede reekshoofd, Anabel Medina Garrigues uit Spanje, won het toernooi. In de finale versloeg zij de als vijfde geplaatste Italiaanse Flavia Pennetta in twee sets. Medina Garrigues wist voor de tweede keer het toernooi van Palermo op haar naam te schrijven. Het was haar tweede WTA-titel, de enige van 2004. Zij won US$ 16.000 prijzengeld op dit toernooi.
Titelverdedigsters Adriana Serra Zanetti en Emily Stellato strandden al in de eerste ronde. Daarin werden zij uitgeschakeld door de latere winnaressen.
Het eerste reekshoofd, Maret Ani en Emmanuelle Gagliardi, bereikte de tweede ronde. Daarin verloren ook zij van de latere winnaressen.
Het ongeplaatste Spaanse duo Anabel Medina Garrigues en Arantxa Sánchez Vicario won het toernooi. In de finale versloegen zij het als derde geplaatste Slowaakse koppel Ľubomíra Kurhajcová en Henrieta Nagyová in twee sets, met een tiebreak in de tweede set. Het was hun enige gezamenlijke titel. Medina Garrigues had daarnaast vier eerdere dubbelspeltitels met andere partners; Sánchez Vicario 68.