Sukan Olimpik 2004 (Bahasa Inggeris: 2004 Summer Olympics, Bahasa Yunani: Θερινοί Ολυμπιακοί Αγώνες 2004, Therinoí Olympiakoí Agónes 2004) atau secara rasminya Sukan Olimpik XXVIII (Bahasa Inggeris: Games of the XXVIII Olympiad), dan turut dikenali sebagai Athens 2004, merupakan acara pelbagai sukan yang diadakan di Athens, Yunani dari 13 Ogos hingga 29 Ogos 2004. Sebanyak 10,625 orang atlet yang menyertai[1] (lebih 600 daripada yang dijangkakan oleh penganjur) serta diiringi oleh 5,501 pegawai pasukan dari 201 buah negara.[1] Temasya ini menandakan kali pertama semua negara yang mempunyai Jawatankuasa Olimpik Kebangsaan menyertai Sukan Olimpik sejak Sukan Olimpik 1996 di Atlanta. Temasya ini juga menyaksikan Sukan Olimpik kembali ke tempat asalnya. Athens turut merupakan bandar yang keempat untuk menganjur dua edisi Sukan Olimpik selepas Paris, London dan Los Angeles. Terdapat 301 acara dalam 28 acara sukan yang berbeza telah dipertandingkan.[1]