De 4×100 meter vrije slag vrouwen op de Olympische Zomerspelen 2012 vond plaats op 28 juli 2012, series en finale. Omdat het zwembad waarin de wedstrijd gehouden werd 50 meter lang is, bestond de race uit acht baantjes. Na afloop van de series kwalificeerden de acht snelste ploegen zich voor de finale. Regerend olympisch kampioen was Nederland.
Records Voorafgaand aan het toernooi waren dit het wereldrecord en het olympisch record. Wereldrecord Inge DekkerRanomi KromowidjojoFemke HeemskerkMarleen Veldhuis 3.31,72 Rome 26 juli 2009 Olympisch record Inge DekkerRanomi KromowidjojoFemke HeemskerkMarleen Veldhuis 3.33,76 Peking 10 augustus 2008
Uitslagen Series Rang Namen Land Tijd Serie Baan Bijz. 1 Emily SeebohmBrittany ElmslieYolane KuklaLibby Trickett 3.36,34 2 3 Q 2 Lia NealAmanda WeirNatalie CoughlinAllison Schmitt 3.36,53 1 4 Q 3 Marleen VeldhuisInge DekkerHinkelien SchreuderFemke Heemskerk 3.37,76 2 4 Q 4 Tang YiQiu YuhanWang HaibingWang Shijia 3.37,91 1 6 Q 5 Haruka UedaYayoi MatsumotoMiki UchidaHanae Ito 3.38,06 1 5 Q 6 Pernille BlumeMie NielsenLotte Friis Jeanette Ottesen Gray 3.38,09 2 2 Q 7 Amy SmithJessica LloydCaitlin McClatcheyRebecca Turner 3.38,21 1 2 Q 8 Sarah SjöströmMichelle ColemanIda Marko-VargaGabriella Fagundez 3.38,21 1 3 Q 9 Britta SteffenSilke LippokLisa VittingDaniela Schreiber 3.39,16 2 5 10 Veronika PopovaNatalja LovtcovaViktoria AndrejevaMargarita Nesterova 3.39,59 1 7 11 Victoria PoonJulia WilkinsonSamantha ChevertonHeather MacLean 3.39,60 2 6 12 Alice MizzauFederica PellegriniLaura LetrariErika Ferraioli 3.39,74 2 7 13 Aleksandra GerasimeniaSvitlana ChachlovaAksana DziamidavaJoelia Chitraja 3.40,67 1 8 14 Tash HindPenelope MarshallAmaka GesslerHayley Palmer 3.42,55 2 1 15 Ágnes MutinaEvelyn VerrasztóEva RisztovEszter Dara 3.44,79 1 1 16 Theodora DrakouNery Mantey NiangkouaraTheodora GiareniKristel Vourna 3.45,55 2 8
Finale Rang Namen Land Tijd Baan Bijz. Alicia CouttsCate CampbellBrittany ElmslieMelanie Schlanger 3.33.15 4 OR Inge DekkerMarleen VeldhuisFemke HeemskerkRanomi Kromowidjojo 3.33,79 3 Missy FranklinJessica HardyLia NealAllison Schmitt 3.34,24 5 4 Tang YiQiu YuhanWang HaibingPang Jiaying 3.36,75 6 5 Amy SmithFrancesca HalsallJessica LloydCaitlin McClatchey 3.37,02 8 6 Pernille BlumeMie NielsenLotte FriisJeanette Ottesen Gray 3.37,45 7 7 Haruka UedaYayoi MatsumotoMiki UchidaHanae Ito 3.37,96 2 – Michelle ColemanSarah SjöströmIda Marko-VargaGabriella Fagundez 1 DSQ
Bronvermelding Series Finale
Vrouwen 4100