2020年夏季奥林匹克运动会女子沙滩排球比赛，是因2019冠状病毒病疫情而延期至2021年举行的第32届夏季奥林匹克运动会的其中一个比赛小项，于2021年7月24日至8月6日在日本东京都潮風公園进行。
美国组合阿普丽尔·罗斯和Alix Klineman在决赛中直落两局击败澳大利亚组合Taliqua Clancy和Mariafe Artacho del Solar，帮助国家时隔九年再获该小项奥运金牌，这也是罗斯的首枚奥运金牌及第三枚奥运奖牌。Clancy和Artacho del Solar尽管未获得金牌，两人仍成为21年来首对获得奥运沙滩排球奖牌的澳大利亚组合。瑞士组合约安娜·海德里希和Anouk Vergé-Dépré在铜牌赛中以2比0击败拉脱维亚组合阿纳斯塔西娅·克拉夫切诺卡和季娜·格劳季尼亚，这也是瑞士17年来首次获得奥运沙滩排球奖牌。
曾获上届比赛该小项金牌的德国选手劳拉·路德维希此次与Margareta Kozuch搭档，结果两人在四分之一决赛上以0比2不敌罗斯和Klineman，未能帮助国家卫冕。巴西队此次没有任何组合进入四强，13年首次未能获得该小项奖牌的同时，也创下该国在该小项上的最差战绩，该国表现最好的组合是安娜·帕特里夏·拉莫斯和Rebecca Cavalcanti，两人在四分之一决赛上被海德里希和Vergé-Dépré淘汰。