Sztafetę 4 × 400 metrów kobiet podczas XX Letnich Igrzysk Olimpijskich w Monachium rozegrano 9 (eliminacje) i 10 września 1972 (finał) na Stadionie Olimpijskim. Konkurencja ta znalazła się po raz pierwszy w programie igrzysk olimpijskich. Zwycięzcą została sztafeta Niemieckiej Republiki Demokratycznej, która biegła w składzie: Dagmar Käsling, Rita Kühne, Helga Seidler i Monika Zehrt. Ustanowiła ona w eliminacjach rekord świata z wynikiem 3:28,48Przy pomiarze ręcznym 3:28,5., który w finale poprawiła na 4:23,0Przy pomiarze ręcznym 3:28,5..

Rekordy ReprezentacjaZawodnicczkiCzasDataMiejsceRekord świataDagmar Käsling, Helga Seidler, Monika Zehrt, Brigitte Rohde3:28,8Colombes

Wyniki Poz. – pozycja – rekord krajowy | – rekord życiowy | = – wyrównany rekord życiowy | – najlepszy wynik w sezonie | = – wyrównany najlepszy wynik w sezonie | – rekord olimpijski – nie ukończyła | – nie wystartowała | – zdyskwalifikowana

Eliminacje 14 sztafet przystąpiło do biegów eliminacyjnych. Rozegrano dwa biegi. Do finału awansowały po cztery najlepsze sztafety w każdym biegu (Q).