Мексика участвовала в Летних Олимпийских играх 2004 года в Афинах, Греция, с 13 по 29 августа 2004 года. Это было двадцатое участие страны на Олимпийских играх с момента ее дебюта в 1900 году. Мексиканский Олимпийский комитет направил на Игры самую большую делегацию страны с 1992 года. Всего 109 спортсменов, 59 мужчин и 50 женщин, соревновались в 20 видах спорта. Футбол был единственным командным видом спорта, в котором Мексика была представлена на этих Олимпийских играх. В фехтовании, стрельбе и тяжелой атлетике был всего один участник.
Мексиканская команда представила трех олимпийских медалистов из Сиднея: легкоатлет Ноэ Эрнандес, тхэквондо Джин Виктор Эстрада и ныряльщик Фернандо Платас, который повторил свою роль, чтобы нести национальный флаг во второй раз на церемонии открытия, после того, как выиграл серебро в мужском трамплине.. Наряду с Платасом, легкоатлеты Мигель Анхель Родригес и Херман Санчес официально выступили в четвертый раз на Олимпийских играх как самые опытные члены команды. Между тем, шоу-прыгун Херардо Таззер, который помог мексиканцам завоевать бронзу на летних Олимпийских играх 1980 года в Москве, добился своей четвертой олимпийской заявки в Афинах после шестнадцатилетнего отсутствия, а также был самым старым спортсменом команды в возрасте 52 лет.
Мексика покинула Афины с четырьмя медалями (три серебряные и одна бронзовая), не сумев выиграть золото впервые с 1996 года. Половина этих медалей была вручена спортсменам по тхэквондо. Спринтер Ана Гевара стала исторической вехой в истории страны, став первой мексиканской женщиной, завоевавшей серебряную олимпийскую медаль в легкой атлетике. Между тем, Белен Герреро впервые в истории национального олимпийского велоспорта завоевал серебро после летних Олимпийских игр 1984 года в Лос-Анджелесе, поскольку Хосе Юшиматц завоевал бронзу в мужской гонке по очкам.
Мексиканские спортсмены на данный момент достигли квалификационных стандартов в следующих видах легкой атлетики (максимум 3 спортсмена в каждом виде по стандарту «A» и 1 - по стандарту «B»).
Ключ
Примечание. Рейтинги, присвоенные для соревнований по легкой атлетике, относятся только к спортсмену.
Q = Вы прошли квалификацию в следующий раунд
q = Квалифицирован в следующий раунд как самый быстрый проигравший или, в полевых соревнованиях, по позиции, не достигнув цели квалификации
Мексиканские прыгуны вышли на восемь индивидуальных мест на Олимпийских играх 2004 года. Две мексиканские команды по синхронным прыжкам в воду прошли квалификацию на чемпионат мира по прыжкам в воду 2004 года.
Обозначения квалификации: FA = Final A (медаль); FB = Финал B (без медали); FC = Final C (без медали); FD = Final D (без медали); FE = Финал E (без медали); FF = Final F (без медали); SA / B = полуфиналы A / B; SC / D = полуфиналы C / D; SE / F = полуфиналы E / F; QF = Четвертьфиналы; R = утешение
M = медальная гонка; OCS = На курсовой стороне от стартовой линии; DSQ = Дисквалифицирован; DNF = не закончил; DNS = не запускался; RDG = возмещение дано
Мексиканские пловцы получили квалификационные стандарты в следующих видах спорта (максимум 2 пловца в каждом виде по стандартному времени A и 1 по стандарту B):
Серебряный
Бронза
Сюэ Hf ( CHN ) L 153–162
Серрано ( Мексика ) L 138–148
Галиаццо ( Италия ) L 163–164
Нидерланды (NED) L 234–244
Казаков ( RUS ) L 16–41
Бедак ( HUN ) L 27–36
Каримжанов ( КАЗ ) Л 31–48
Ли ( IRL ) L 23–38
Арипгаджиев ( BLR ) L 10–29
Ота ( Япония ) L 9–15
Tecos UAG 
Мали 
Южная Корея 
Греция 
16 '
Колгейтский университет 
Германия 
Китай 
Бразилия 
Фернандес ( CRC ) W 0002–0000
Альбаррасин ( ARG ) L 0002-1000
Demontfaucon ( FRA ) L 0000–1010
Божилова ( BUL ) W 1010–0000
Мерседес ( ДОМ ) W 10–1
Шапошник ( УКР ) З 6–2
Нгуен ( VIE ) З 8–0
Чу МЫ ( TPE ) L 1–5
Матос ( CUB ) Ж 8–7
Лопес ( США ) L 2–4
Рашид ( IRQ ) W WO
Ахмедов ( АЗЕ ) L 9–9 SUP
Дельгадо ( COL ) W 5–2
Кайдашова ( УЗБ ) W 7–7 SUP
Jang JW ( KOR ) L 1–2
Рейес ( ESP ) Ж 2–1
Карантасиу - Сфири ( GRE ) L 0 - 2 (17–21, 13–21) 
Лочович - Pottharst ( AUS ) L 0 - 2 (24–26, 20–22)