Softbal is een van de sporten die beoefend werden tijdens de Olympische Zomerspelen 2004 in Athene. De sport werd alleen door vrouwen beoefend op de Olympische Spelen. De acht deelnemende landen streden eerst een halve competitie tegen elkaar, waarbij ieder land eenmaal tegen elk ander land speelde. De beste vier landen kwalificeerden zich voor de halve finales.
De verliezer van de halve finale tussen de in de groepsfase als derde en vierde geëindigde teams (Japan and China) was uitgeschakeld, terwijl de winnaar om het brons mocht spelen tegen de verliezer van de andere halve finale. De verliezer (Japan) van deze bronzen finale kreeg het brons, de winnaar (Australië) speelde om de olympische titel in de gouden finale.
De winnaar van de wedstrijd tussen de Verenigde Staten (1e na de groepsfase) en Australië (2e) plaatste zich voor de finale. De verliezer van deze partij speelde een extra wedstrijd tegen de winnaar van de eliminatiewedstrijd tussen China (4e) en Japan (3e). De winnaar van deze extra wedstrijd ging ook naar de finale en de verliezer ontving het brons.