El Gran Premio de Cataluña de Motociclismo de 2004 fue la quinta prueba del Campeonato del Mundo de Motociclismo de 2004. Tuvo lugar en el fin de semana del 11 al 13 de junio de 2004 en el Circuito de Barcelona-Cataluña, situado en Barcelona, España. La carrera de MotoGP fue ganada por Valentino Rossi, seguido de Sete Gibernau y Marco Melandri. Randy de Puniet ganó la prueba de 250cc, por delante de Dani Pedrosa y Toni Elías. La carrera de 125cc fue ganada por Héctor Barberá, Andrea Dovizioso fue segundo y Pablo Nieto tercero.