Duety kobiet były jedną z dwóch konkurencji w pływaniu artystycznym jakie rozegrano podczas XXXII Letnich Igrzysk Olimpijskich w Tokio. Konkurencja została rozegrana w Tokyo Aquatics Centre w dniach 2–4 sierpnia.

Do rywalizacji przystąpiły 22 duety. W eliminacjach każdy z duetów wykonywał program dowolny oraz techniczny. Każdy program był oceniany odrębnie. Suma punktów z obu programów decydowała o zajętym miejscu.

Do finału kwalifikowało się 12 najlepszych duetów. W finale każdy z duetów wykonywał program dowolny. Na końcowy wynik składała się ocena uzyskana za program dowolny w finale oraz ocena za program techniczny z eliminacji.

Terminarz Data2 sierpnia 2021Eliminacje – program dowolny3 sierpnia 2021Eliminacje – program techniczny4 sierpnia 2021Finał – program dowolny

Wyniki Eliminacje PozycjaKrajZawodniczkiRunda dowolnaRunda technicznaŁącznie1.