Simningen vid olympiska sommarspelen 1964 i Tokyo bestod av arton grenar, tio för män och åtta för kvinnor, och hölls mellan den 11 och 18 oktober 1964 i Yoyogi National Gymnasium. Antalet deltagare var 405 tävlande från 42 länder. För första gången fanns 4 x 100 meter fristil för herrar och 400 meter individuell medley för både herrar och damer med på programmet.