A medalha de ouro ficou com Sifan Hassan, atleta neerlandesa nascida da Etiópia, que estabeleceu o novo recorde olímpico da prova (2h22m55s) e conquistou sua terceira medalha olímpica em Paris. Nos Jogos Olímpicos anteriores, ela também conquistou medalhas nas três provas que disputou. A prata ficou com a atleta etíope Tigst Assefa (2h22m58s) e o bronze foi para a queniana Hellen Obiri (2h23m10s).[2][3]
Para os Jogos de Paris, a World Athletics estreou um novo sistema de qualificação antes dos Jogos. Cada Comitê Olímpico Nacional (CON) seria elegível para enviar três atletas para competir na maratona; no entanto, cada vaga deveria ser "desbloqueada" de uma das três maneiras entre 1 de novembro de 2022 e 30 de abril de 2024. Para desbloquear vagas garantidas para seu CON, as atletas deveriam correr abaixo de 2h26min50s em uma corrida qualificada dentro do período de tempo determinado. As atletas também poderiam desbloquear uma vaga para seu país ficando entre as cinco primeiras em uma corrida de nível platina da World Athletics ou alcançando uma classificação alta o suficiente no ranking mundial. Os rankings mundiais foram usados para preencher quaisquer inscrições não alocadas para vagas desbloqueadas por tempo. Depois que as vagas fossem desbloqueadas para um CON, esta poderia selecionar atletas para preencher suas vagas como achasse adequado. Embora qualquer atleta pudesse ser designado para uma vaga desbloqueada, ela deveria ter atingido pelo menos o "Tempo de Realocação de Cota" de 2h11min30s.[4][5]
Os CONs também poderiam usar um lugar de universalidade na maratona. Qualquer CON sem atleta qualificada poderia inscrever sua corredora mais bem classificada na maratona, independentemente dos padrões de qualificação.[6][7]