Basket di Olimpiade Musim Panas 2004

Basket di Olimpiade Musim Panas 2004 mengambil tempat di Arena Dalam Ruangan Olimpiade Helliniko di Athena untuk putaran preliminer, dengan tahap-tahap berikutnya diadakan di Lapangan Dalam Ruangan Olimpiade di Kompleks Olahraga Olimpiade Athena.
Dalam masing-masing turnamen basket Olimpiade tersebut, 12 tim mengambil bagian. Negara tuan rumahnya (Yunani pada 2004) secara otomatis ikut dalam turnamen tersebut. Memenangkan dua turnamen Kejuaraan Dunia pada 2002, Yugoslavia, yang sekarang bernama Serbia dan Montenegro, juga timnya mengambil bagian dalam turnamen pria tersebut dan tim Amerika Serikat pada turnamen wanitanya.