Das Tischtennis-Mixed-Doppel bei den Olympischen Spielen 2024 in Paris fand vom 27. bis 30. Juli 2024 statt. Austragungsort war die Arena Paris Sud 4 auf dem Messegelände der Stadt. Titelverteidiger waren die Japaner Jun Mizutani und Mima Itō, die in Tokio die olympische Premiere des Mixed-Doppels gewannen.
Im Mixed-Doppel gingen 16 Duos an den Start. Darunter waren die siegreichen Nationen im Mixed bei den kontinentalen Meisterschaften aus Asien, Afrika und Ozeanien, der Sieger der kontinentalen Spiele in Europa und die beiden Nationen im Finale der Panamerikaspiele. Des Weiteren wurden vier Nationen über ein olympisches Qualifikationsturnier im Frühjahr 2024 ermittelt. Neben Gastgeber Frankreich wurde das Starterfeld durch die fünf besten, noch nicht qualifizierten Paare der ITTF-Weltrangliste mit Stand vom 7. Mai 2024 komplettiert. Pro NOK durfte maximal ein Doppel an den Start gehen.