Włochy na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 2004 reprezentowało 364 zawodników: 229 mężczyzn i 135 kobiet. Reprezentacja Włoch zdobyła 32 medale.
Zdobyte medale Medal Zawodnik Dyscyplina Konkurencja Rezultat20px Złoto Marco Galiazzo 30px Łucznictwo mężczyźni indywidualnie w finale pokonał Japończyka Hiroshi Yamamoto 111:10920px Złoto Igor Cassina 30px Gimnastyka ćwiczenia na drążku mężczyzn 9,812 pkt20px Złoto Paolo Bettini 30px Kolarstwo szosowe wyścig ze startu wspólnego mężczyzn 5:41:44 h20px Złoto Stefano Baldini 30px Lekkoatletyka maraton mężczyzn 2:10:55 h20px Złoto Ivano Brugnetti 30px Lekkoatletyka chód na 20 km mężczyzn 1:19:40 h20px Złoto Carmela Allucci Alexandra Araujo Silvia Bosurgi Francesca Conti Elena Gigli Melania Grego Giusi Malato Tania Di Mario Martina Miceli Maddalena Musumeci Cinzia Ragusa Noémi Tóth Emanuela Zanchi 30px Piłka wodna turniej kobiet w finale pokonały drużynę Niemiec 10:920px Złoto Andrea Benelli 30px Strzelectwo skeet mężczyzn 149 pkt20px Złoto Salvatore Sanzo Andrea Cassarà Simone Vanni 30px Szermierka floret mężczyzn drużynowo w finale pokonali drużynę Chin 45:4220px Złoto Aldo Montano 30px Szermierka szabla mężczyzn indywidualnie w finale pokonał Węgra Zsolta Nemcsika 15:1420px Złoto Valentina Vezzali 30px Szermierka floret kobiet indywidualnie w finale pokonała rodaczkę Giovannę