La 47.ª edición del Giro de Italia se disputó entre el 16 de mayo y el 7 de junio de 1964, con un recorrido de 22 etapas y 4119 km, que el vencedor completó a una velocidad media de 35,740 km/h. La carrera comenzó en Bolzano y terminó en Milán.
Tomaron la salida 130 participantes, de los cuales 97 terminaron la carrera.
Esta fue la segunda victoria en el Giro de Italia de Jacques Anquetil, el cual se hizo con el liderato al término de la 5.ª etapa, la única contrarreloj de la carrera, y no lo abandonó hasta el término de la misma. Esta vez la etapa reina, la 20.ª, en la cual se subieron los puertos de la Madeleine, Vars, Izoard, Montgenèvre y Sestrières, no supuso grandes diferencias tampoco en la general, pues exceptuando al vencedor de la misma, el italiano Bitossi, el resto de los corredores importantes de la carrera entró agrupado. En el podio final en el velódromo Vigorelli de Milán, Anquetil estuvo acompañado por Italo Zilioli, que lograba así el primero de los tres segundos puestos consecutivos que lograría en el Giro de Italia, y Guido de Rosso.
Entre los españoles, destaca el triunfo de Angelino Soler en la 7.ª etapa. Gómez del Moral también rondó el triunfo de etapa, pero lo máximo que logró fue terminar 2.º en la 7.ª y la 13.ª etapa, así como terminaría 2.º en la clasificación de la montaña. En la general, el mejor clasificado fue Antonio Suárez, 16.º.