Synchroonzwemmen is een van de sporten die worden beoefend tijdens de Olympische Zomerspelen 2024 in Parijs. Het deelnemersveld bestaat uit 96 atleten, verdeeld over twee evenementen (tien teams van acht deelnemers en achttien duetten met twee deelnemers). Het synchroonzwemmen wordt van 5 t/m 10 augustus gehouden in het Centre aquatique olympique in de voorstad Saint-Denis. Naast het synchroonzwemmen vinden hier ook het waterpolo en schoonspringen plaats.
Het olympische synchroonzwemmen omvat twee evenementen, 'duet' en 'team', die bestaan uit verschillende routines. Bij de duetten wordt een technische en een vrije routine uitgevoerd. Bij de teams is er naast de technische en vrije routine voor het eerst ook een acrobatische routine. De routines worden door een jury beoordeeld met een score, waarbij gelet wordt op synchronisatie, uitvoering, artistieke expressie en moeilijkheidsgraad.
Bij het duet doen de Nederlandse tweeling De Brouwer mee.