Finale: 23.08.2004
| Medaille | Sportler | Nation |
| Gold | Meseret Defar | Äthiopien |
| Silber | Isabella Ochichi | Kenia |
| Bronze | Tirunesh Dibaba | Äthiopien |
| Rang | Sportler | Nation | Minuten |
| 1 | Meseret Defar | Äthiopien | 14:45,65 |
| 2 | Isabella Ochichi | Kenia | 14:48,19 |
| 3 | Tirunesh Dibaba | Äthiopien | 14:51,83 |
| 4 | Jelena Sadoroschnaja | Russland | 14:55,52 |
| 5 | Joanne Pavey | Großbritannien | 14:57,87 |
| 6 | Gulnara Samitowa | Russland | 15:02,30 |
| 7 | Irina Mikitenko | Deutschland | 15:03,36 |
| 8 | Sun Yingjie | China | 15:07,23 |