| 順位 | タイム | 氏名 | 国 |
| 1 | 3:53.11 | Faith KIPYEGON | KEN |
| 2 | 3:54.50 | Laura MUIR | GBR |
| 3 | 3:55.86 | Sifan HASSAN | NED |
| 4 | 3:57.60 | Freweyni GEBREEZIBEHER |
ETH |
| 5 | 3:58.93 | Gabriela DEBUES-STAFFORD |
CAN |
| 6 | 3:59.01 | Linden HALL | AUS |
| 7 | 3:59.80 | Winnie NANYONDO |
UGA |
| 8 | 3:59.95 | 田中 希実 | JPN |
| 9 | 4:00.12 | Marta PÉREZ | ESP |
| 10 | 4:01.75 | Elinor PURRIER ST. PIERRE |
USA |
| 11 | 4:02.63 | Jessica HULL | AUS |
| 12 | 4:05.50 | Cory Ann MCGEE | USA |
| 13 | 4:11.76 | Kristiina MÄKI | CZE |
東京オリンピック2020 女子1500m 決勝総合結果
