游泳比赛分为泳池游泳项目和马拉松游泳项目，其中泳池项目包括个人项目和接力项目，参赛人数大约为900人，马拉松游泳项目则有50名选手（男女各25名）参加。个人项目（包括泳池游泳项目和马拉松游泳项目）方面，每一个代表团在每个项目上最多可派两名选手。接力项目方面，每一个代表团在每个项目上最多只能派出一支队伍。[7]
泳池个人项目
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国际游泳联合会针对奥运游泳泳池个人项目设定两种标准成绩：A标成绩（奥林匹克资格成绩，OQT）和B标成绩（奥林匹克选拔成绩，OST）。选手必须在国际泳联承认的赛事中达到标准成绩方可有机会进入代表团名单候选。
各国家和地区奥委会在各项目上所能派出的选手人数取决于该国家/地区达标选手的人数：如果一个国家/地区有两名或以上的选手在某一个项目上达到A标成绩，则该国家/地区在该项目上可派出两名选手参赛；如果一个国家/地区奥委会在某一个项目上没有选手达到A标，但有选手达到B标，则该国家/地区在该项目上成绩最好的选手有机会获国际泳联邀请参加该项目。国际泳联会依据2021年6月27日的世界排名来邀请达到B标成绩的选手参赛，直到获得泳池项目参赛资格选手的总人数达到一定数量为止。对于部分无任何选手达到B标成绩的国家/地区，国际泳联会在2021年7月1日为其分配外卡名额。[7]
参赛资格标准成绩必须在2019年3月1日至2021年6月27日期间取得，以下是各个项目的参赛资格标准成绩：[7]
男子项目
女子项目
项目
A标成绩
B标成绩
项目
A标成绩
B标成绩
50米自由泳
22.01
22.67
50米自由泳
24.77
25.51
100米自由泳
48.57
50.03
100米自由泳
54.38
56.01
200米自由泳
1:47.02
1:50.23
200米自由泳
1:57.28
2:00.80
400米自由泳
3:46.78
3:53.58
400米自由泳
4:07.90
4:15.34
800米自由泳
7:54.31
8:08.54
800米自由泳
8:33.36
8:48.76
1500米自由泳
15:00.99
15:28.02
1500米自由泳
16:32.04
17:01.80
100米仰泳
53.85
55.47
100米仰泳
1:00.25
1:02.06
200米仰泳
1:57.50
2:01.03
200米仰泳
2:10.39
2:14.30
100米蛙泳
59.93
1:01.73
100米蛙泳
1:07.07
1:09.08
200米蛙泳
2:10.35
2:14.26
200米蛙泳
2:25.52
2:29.89
100米蝶泳
51.96
53.52
100米蝶泳
57.92
59.66
200米蝶泳
1:56.48
1:59.97
200米蝶泳
2:08.43
2:12.28
200米个人混合泳
1:59.67
2:03.26
200米个人混合泳
2:12.56
2:16.54
400米个人混合泳
4:15.84
4:21.46
400米个人混合泳
4:38.53
4:46.89
接力项目
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每个接力项目各有16支队伍参加，其中在2019年世界游泳锦标赛对应项目预赛中获得前12名的队伍可直接获得参赛资格，国际泳联会根据对应项目的2021年5月31日世界排名来决定剩下4个席位的具体归属，该世界排名的排名依据为各国家和地区于2019年3月1日至2021年5月31日期间在该项目上的最佳成绩。[7]
以下是接力项目席位的具体分配情况：
资格来源
出线资格
男子
女子
混合
备注
4×100米自由泳接力
4×200米自由泳接力
4×100米混合泳接力
4×100米自由泳接力
4×200米自由泳接力
4×100米混合泳接力
4×100米混合泳接力
2019年世界游泳锦标赛2019年7月12日至28日 韩国光州广域市
预赛前12名
美国 英国 俄罗斯奥林匹克委员会 澳大利亚 意大利 巴西 法国 匈牙利 日本 希腊 德国 波兰
意大利 俄罗斯奥林匹克委员会 美国 澳大利亚 中国 巴西 英国 德国 日本 以色列 波兰 瑞士
俄罗斯奥林匹克委员会 美国 日本 英国 澳大利亚 巴西 中国 德国 白俄罗斯 加拿大 立陶宛 匈牙利
澳大利亚 加拿大 瑞典 美国 日本 荷兰 中国 德国 俄罗斯奥林匹克委员会 中国香港 捷克 波兰
澳大利亚 美国 俄罗斯奥林匹克委员会 中国 德国 加拿大 匈牙利 日本 波兰[a] 新西兰 中国香港 韩国
美国 澳大利亚 意大利 加拿大 中国 瑞典 英国 日本 德国 荷兰 瑞士[b] 俄罗斯奥林匹克委员会
美国 澳大利亚 俄罗斯奥林匹克委员会 英国 加拿大 意大利 荷兰 德国 白俄罗斯 以色列 波兰 匈牙利
如果获得席位的国家/地区奥委会放弃该席位，空出的席位将会分配至2021年5月31日世界排名
世界排名2021年5月31日
前4名
加拿大 瑞士 塞尔维亚 荷兰
法国 匈牙利 韩国 爱尔兰
意大利 法国 波兰 希腊
英国 法国 丹麦 巴西
英国[a] 意大利 法国 以色列[a]
白俄罗斯 芬兰[b] 中国香港 南非
中国 日本 希腊 巴西
如果获得席位的国家/地区奥委会放弃该席位，空出的席位将会按名次递补
未使用名额重新分配（世界排名）
不适用
—
—
—
—
巴西[a] 丹麦[a] 土耳其[a] 南非[a]
丹麦[b] 西班牙[b]
—
总数
16
16
16
15
16
16
16
a 波兰、英国和以色列放弃了女子4×200米自由泳接力的席位，空出的席位分别分配给巴西、丹麦和土耳其。后来丹麦也放弃该小项席位，由此空出的席位由南非递补。
b 瑞士和芬兰放弃了女子4×100米混合泳接力的席位，空出的席位分别分配给丹麦和西班牙。
马拉松游泳项目
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男子及女子10公里马拉松游泳分别有25名运动员参加，每个代表团在每个项目上最多只能派出两名选手参赛，参赛资格如下：[8]
2019年世界游泳锦标赛公开水域10公里项目前10名
奥运马拉松游泳资格赛前9名
各大洲（非洲、美洲、亚洲、欧洲和大洋洲）资格赛成绩最佳选手
如果主办国日本在对应性别上未能通过以上任何一项赛事获得席位，该国将会在该性别项目上分配到一个外卡席位。如果日本已透过其他途径在对应性别项目上获得至少一个席位，空出的主办国席位会分配至奥运马拉松游泳资格赛
以下是马拉松游泳项目席位的具体分配情况：
资格来源
出线资格
出线名额
男子
女子
备注
2019年世界游泳锦标赛2019年7月12日至28日 韩国光州广域市
前10名
10个男子名额10个女子名额
德国 法国 德国 匈牙利 美国 意大利 荷兰 西班牙 意大利 法国
中国 美国 意大利 法国 巴西 美国 澳大利亚 德国 德国 荷兰
若获得席位的国家/地区奥委会放弃席位，空出的席位将会分配至奥运马拉松游泳资格赛
奥运马拉松游泳资格赛2021年6月19日至20日[b] 葡萄牙塞图巴尔
前9名
11个男子名额[c][d]10个女子名额[c]
英国 希腊 以色列 澳大利亚 日本 葡萄牙 俄罗斯奥林匹克委员会 厄瓜多尔 突尼斯 南非[c] 墨西哥[d]
匈牙利 西班牙 加拿大 英国 葡萄牙 阿根廷 俄罗斯奥林匹克委员会 厄瓜多尔 斯洛文尼亚 南非[c]
如果一个国家/地区奥委会在某一性别上已通过2019年世界游泳锦标赛获得至少一个席位，则该国家/地区奥委会无法参加奥运资格赛对应性别的比赛每个国家/地区奥委会仅能通过奥运资格赛获得最多一个男子和一个女子席位若获得席位的国家/地区奥委会放弃席位，空出的席位将会按名次递补
非洲区名额
排名最佳国家/地区
1个男子名额1个女子名额
纳米比亚
阿尔及利亚
若获得席位的国家/地区奥委会放弃席位，空出的席位将会分配至奥运马拉松游泳资格赛
美洲区名额
排名最佳国家/地区
1个男子名额1个女子名额
加拿大
委内瑞拉
亚洲区名额
排名最佳国家/地区
2个男子名额[e]1个女子名额
中国香港 哈萨克斯坦[e]
新加坡
欧洲区名额
排名最佳国家/地区
1个男子名额1个女子名额
捷克
乌克兰
大洋洲区名额
排名最佳国家/地区
0个男子名额[c]0个女子名额[c]
—
—
主办国2013年9月7日 阿根廷布宜诺斯艾利斯
不适用
0个男子名额[d]1个女子名额
—[d]
日本
若主办国日本已透过其他途径获得席位或放弃席位，该席位会分配至奥运马拉松游泳资格赛
总数
26
25
b 奥运马拉松游泳资格赛原定于2020年5月在日本福冈市举办，然而受2019冠状病毒病疫情影响，比赛被推迟至2021年6月19日至20日进行，地点也变更为葡萄牙塞图巴尔。[9]
c 大洋洲区无可分配的男子及女子名额，空出的名额重新分配至奥运资格赛。[10][11]
d 日本队通过其他途径获得男子的名额，空出的名额重新分配至奥运资格赛。[11]
e 哈萨克斯坦游泳选手Vitaliy Khudyakov在2019年4月进行的亚洲公开水域游泳锦标赛上夺冠，然而他受亚洲游泳联合会官网误导，误该比赛视为奥运资格赛之一，在得知自己未能进入最终的名单后，他决定向国际体育仲裁法庭提起申诉，最终国际体育仲裁法庭判定Khudyakov获得一个额外的奥运席位[12]。