Der Schwimmwettkampf über 10 Kilometer im Freiwasser der Frauen bei den Olympischen Spielen 2024 in Paris fand am 8. August 2024 statt. Start- und Zielbereich des Wettkampfes befanden sich an der Pont Alexandre III, geschwommen wurde in der Seine. Bereits bei den vorherigen Spielen in Paris 1900 und 1924 waren diverse Wettkämpfe im Schwimmen, Segeln oder Rudern in der Seine ausgetragen worden. Titelverteidigerin war die Brasilianerin Ana Marcela Cunha, den Wettbewerb gewann die Niederländerin Sharon van Rouwendaal.
Die drei besten Athletinnen der Weltmeisterschaften 2023 qualifizierten sich direkt für Paris. Hinzu kamen die 13 besten, noch nicht qualifizierten Athletinnen der Weltmeisterschaften 2024. Bei diesen Wettkämpfen in Doha qualifizierten sich zudem die beste Athletin jedes Kontinents, aus deren Nation sich noch keine Schwimmerin qualifiziert hatte. Zusätzlich durften Schwimmerinnen, die im Becken die Olympische Normzeit (OQT) über 800 Meter oder 1500 Meter Freistil geschwommen sind und nominiert wurden, auch im Freiwasser an den Start gehen. Pro Nation durften maximal zwei Athletinnen teilnehmen.