Sao Tomé en Principe nam deel aan de Olympische Zomerspelen 2004 in Athene, Griekenland. Net als de voorgaande twee keer had het land twee deelnemers aan het atletiektoernooi, een man en een vrouw. Fumilay Fonseca was de eerste deelnemer die op een lange afstand (20 kilometer snelwandelen) meedeed namens Sao Tomé en Principe. Ook de derde olympische deelname bleef zonder medailles.
Deelnemers en resultaten (m) = mannen, (v) = vrouwen
20px Atletiek
Olympiër Discipline Resultaat Prestatie Yazaldes Nascimento 100m (m) 65e serie 1: 8ste in 11,00 Fumilay Fonseca 20km snelwandelen (v) 52e 2:05.54
Sao Tomé en Principe 2004