Les fédérations affiliées à World Aquatics participent par le biais de leur équipe féminines aux épreuves de qualification. Neuf équipes rejoignent ainsi la France, nation hôte de la compétition qui participe pour la première fois aux Jeux olympiques, pour s'affronter lors du tournoi final.
La commission exécutive du Comité international olympique a sélectionné en deux villes candidates officielles parmi une liste de cinq villes postulant à la candidature. Les deux villes retenues (Los Angeles et Paris) ont alors entamé la deuxième phase de la procédure.
À l'issue de celle-ci, le à Lima, au Pérou, après avoir étudié les dossiers de chaque ville, le jury décide, en raison de la qualité des deux candidatures, de désigner Paris comme ville hôte des Jeux olympiques de 2024 et Los Angeles pour ceux de 2028[2].
Le Centre aquatique olympique, construit spécifiquement à l'occasion de ces Jeux pour accueillir les épreuves de natation artistique, de plongeon et de waterpolo, reçoit l'ensemble des matchs du premier tour. De son côté la Paris La Défense Arena, antre du club de rugby du Racing 92, se voit doter de deux bassins temporaires de 50 mètres[3] : l'un dédié aux entraînements et l'autre servant pour la phase finale des tournois olympiques[4].
Du 3 au , le Centre aquatique olympique abrite plusieurs compétitions tests permettant aux athlètes de se familiariser avec les installations avant le coup d'envoi officiel des Jeux olympiques. À cette occasion, une rencontre internationale féminine de water-polo est organisée le entre l'équipe de France et celle des États-Unis[5], rencontre qui s'est soldée par une victoire américaine sur le score de 12 à 6[6].
Chaque Comité national olympique peut engager une seule équipe dans la compétition. Les épreuves qualificatives du tournoi féminin de water-polo des Jeux olympiques se déroulent de à . En tant que pays hôte, la France est qualifiée d'office, tandis que les autres équipes passent par différents modes de qualifications mondiales et continentales[7].
Sur les neuf places restantes, deux sont attribuées à la suite des vingtième Championnats du monde, qui se sont déroulés à Fukuoka, au Japon, en juillet 2023. Les deux confédérations nationales les mieux classées lors de cet événement se voient chacune octroyer une place de quota pour leur Comité national olympique respectif[7]. À cet égard, les Pays-Bas et l'Espagne, respectivement vainqueur et finaliste de cette compétition, bénéficient de ces quotas[8].
Quatre autres places sont attribuées via des tournois de qualification continentaux concernant les Amériques, l'Asie, l'Europe et l'Océanie. La sélection la mieux classée dans chaque tournoi continental obtient une place de quota. Si l'équipe est déjà qualifié, la place est attribuée à la nation suivante la mieux classée[7]. Ainsi, les places sont donc allouées aux équipes de Chine[9], des États-Unis[10] et d'Australie[11], respectivement vainqueurs de leur compétition qualificative, et à la Grèce qui a décroché la médaille de bronze lors des Championnats d'Europe derrière les Pays-Bas et l'Espagne, déjà qualifiés[12].
Deux places supplémentaires sont attribuées lors des Championnats du monde 2024. Les deux premières aux deux confédérations nationales les mieux classées n'étant pas encore qualifiées pour le tournoi olympique[7]. Respectivement finaliste et septième de la compétition, la Hongrie et l'Italie décrochent leur quota. Enfin la dernière place qualificative est attribuée à la meilleure sélection africaine de ces Championnats du monde, à savoir l'Afrique du Sud. Cependant, malgré cette qualification, le Comité olympique sud-africain annonce renoncer au quota acquis en raison de restrictions financières et de difficultés logistiques. Par conséquent, la place de quota est réattribuée à l'équipe du Canada qui a terminé huitième des mondiaux[13].
Avant le tirage au sort, les nations qualifiées ont été réparties dans des pots selon leur mode de qualification. En tête du pot 1 figuraient l'Espagne et les Pays-Bas, les premières équipes à s'être qualifiées. L'Australie et la Grèce, ayant décroché leur qualification grâce à leurs performances lors des compétitions continentales en Océanie et en Europe, ont été placées dans le pot 2. Le pot 3 a accueilli la Hongrie et l'Italie, tandis que le pot 4 a été assigné à la Chine et aux États-Unis. Enfin, l'équipe de France, qualifiée d'office en tant que nation hôte, et le Canada, repêché à la suite du désistement de l'Afrique du Sud, ont été intégrés au pot 5[18].
Le président de World Aquatics, Husain Al-Musallam, a réagi au tirage au sort en faisant part de son impatience pour « ce qui sera une célébration mondiale du sport, avec des fans qui rempliront les tribunes ou qui suivront à travers le monde les meilleures équipes de water-polo au monde »[16].
Les dix équipes qualifiées sont réparties en deux groupes de cinq. Chaque équipe marque deux points en cas de victoire, un point en cas de match nul et zéro point en cas de défaite.
Pour départager les équipes à la fin des matchs de poule, en cas d'égalité de points, le CIO a décidé d'appliquer les critères de World Aquatics. Les équipes sont départagées suivant les critères suivants (dans l'ordre) :