Der Schwimmwettkampf über 400 Meter Lagen der Frauen bei den Olympischen Spielen 2024 in Paris wurde am 29. Juli 2024 in der Paris La Défense Arena ausgetragen. Titelverteidigerin war die Japanerin Yui Ōhashi, die in Tokio über 200 Meter und 400 Meter Lagen die Goldmedaille gewann.
Als Olympische Normzeit (OQT) wurde eine Zeit von 4:38,53 Minuten festgelegt. Athletinnen, die diese Zeit im Qualifikationszeitraum (1. März 2023 bis 23. Juni 2024) erreichten, durften an den Start gehen. Die Anzahl der Athletinnen war auf maximal zwei pro NOK beschränkt. Darüber hinaus wurden weitere Plätze an Schwimmerinnen vergeben, die die Olympische Basiszeit (OCT) von 4:39,92 Minuten geschwommen waren (maximal eine Schwimmerin pro NOK). Über Universalstartplätze bestand eine weitere Chance für die Teilnahme, auch für Athletinnen die keine der beiden Normzeiten schwimmen konnten.