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Australien nahm an den Olympischen Sommerspielen 2004 in der griechischen Hauptstadt Athen mit 470 Sportlern, 202 Frauen und 268 Männern, teil.
Seit 1896 war es die 25. Teilnahme Australiens bei Olympischen Sommerspielen. Damit war Australien neben Griechenland, Frankreich, der Schweiz und dem Vereinigten Königreich eine der fünf Nationen, die bis dahin bei allen Olympischen Sommerspielen teilgenommen hatten.