| Atleta | País | Resultado | Notas |
|---|---|---|---|
| Gamze Bulut | Turquia | 4:06.69 | Q |
| Morgan Uceny | Estados Unidos | 4:06.87 | Q |
| Natallia Kareiva | Bielorrússia | 4:06.87 | Q SB |
| Ekaterina Kostetskaya | Rússia | 4:06.94 | Q |
| Mimi Belete | Bahrein | 4:07.01 | Q SB |
| Laura Weightman | Grã-Bretanha | 4:07.29 | Q |
| Nicole Sifuentes | Canadá | 4:07.65 | |
| Zoe Buckman | Austrália | 4:07.83 | |
| Faith Chepngetich Kipyegon | Quénia | 4:08.78 | |
| Genzebe Dibaba | Etiópia | 4:11.15 | |
| Janet Achola | Uganda | 4:11.64 | |
| Isabel Macias | Espanha | 4:13.07 | |
| Anna Mishchenko | Ucrânia | 4:13.63 | |
| Betlhem Desalegn | Emirados Árabes Unidos | 4:14.07 | |
| Gladys Landaverde | El Salvador | 4:18.26 | NR |
| Atleta | País | Resultado | Notas |
|---|---|---|---|
| Lisa Dobriskey | Grã-Bretanha | 4:13.32 | Q |
| Siham Hilali | Marrocos | 4:13.34 | Q |
| Asli Cakir Alptekin | Turquia | 4:13.64 | Q |
| Nuria Fernandez | Espanha | 4:13.72 | Q |
| Kaila Mcknight | Austrália | 4:13.80 | Q |
| Jennifer Simpson | Estados Unidos | 4:13.81 | Q |
| Ekaterina Martynova | Rússia | 4:13.86 | |
| Genzeb Shumi | Bahrein | 4:14.02 | |
| Meskerem Assefa | Etiópia | 4:15.52 | |
| Eunice Jepkoech Sum | Quénia | 4:16.95 | |
| Sonja Roman | Eslovénia | 4:19.17 | |
| Eliane Saholinirina | Madagáscar | 4:19.46 | |
| Renata Plis | Polónia | 4:19.62 | |
| Chancel Ilunga Sankuru | República Democrática do Congo | 5:05.25 | |
| Ingvill Makestad Bovim | Noruega | DNS |
| Atleta | País | Resultado | Notas |
|---|---|---|---|
| Abeba Aregawi | Etiópia | 4:04.55 | Q |
| Tatyana Tomashova | Rússia | 4:05.10 | Q |
| Maryam Yusuf Jamal | Bahrein | 4:05.39 | Q |
| Hellen Onsando Obiri | Quénia | 4:05.40 | Q |
| Hannah England | Grã-Bretanha | 4:05.73 | Q |
| Hilary Stellingwerff | Canadá | 4:05.79 | Q |
| Shannon Rowbury | Estados Unidos | 4:06.03 | |
| Lucy van Dalen | Nova Zelândia | 4:07.04 | |
| Lucia Klocova | Eslováquia | 4:07.79 | NR |
| Corinna Harrer | Alemanha | 4:07.83 | |
| Marina Muncan | Sérvia | 4:11.25 | |
| Tereza Capkova | República Checa | 4:12.15 | |
| Anzhelika Shevchenko | Ucrânia | 4:12.97 | |
| Natalia Rodriguez | Espanha | 4:16.18 | |
| Tugba Karakaya | Turquia | 4:29.21 | |
| Btissam Lakhouad | Marrocos | DNF |
| Q | Qualificação Directa |
|---|---|
| q | Qualificação por repescagem |
| DNS | Não competiu |
| DNF | Não terminou |
| DSQ | Desclassificado |
| PB | Melhor marca pessoal |
| SB | Melhor marca pessoal na temporada |
| NR | Recorde nacional |
| CR | Recorde continental |
| WR | Recorde mundial |
| OR | Recorde olímpico |