2020年東京奧運會女子跳水3米板的冠軍爭奪就是衛冕冠軍施廷懋和隊友奧運新人王涵之間的爭奪。兩人之前搭檔參加雙人3米板已經斬獲一枚金牌。此役，隊友變對手。

在前兩天結束的女子單人3米板預賽和半決賽當中，兩人的成績均穩定排在前兩位。

今天的決賽開始後，二人第一跳都完成的很出色，施廷懋76.5分領先王涵的72分。

第二跳，施廷懋繼續著穩定的發揮，再次拿到76.5分，而王涵在起跳中出現小失誤導致動作開啟不夠充分，入水效果一般，這一跳取得67.5分。和施廷懋的分數差距拉大到13.5分。

第三跳，王涵在水花控制方面稍有欠缺，得到66分，施廷懋高質量完成動作，拿到75分。

第四跳，王涵在入水角度上仍有些許欠缺，但是分數尚可，拿到69.75分。施廷懋繼續保持者高水準，收穫77.5分。四輪過後，在分數上已經領先第二名王涵超過30分。

最後一跳，兩位中國選手發揮上佳，王涵收穫73.5分，施廷懋收穫78分的本場單跳最高分。

最終施廷懋以383.5分的總成績領先王涵的348.75分，奪得冠軍。

施廷懋也成為繼郭晶晶之後，歷史上第二位在兩屆奧運會包攬個人和雙人3米板專案金牌的跳水運動員。

美國選手克里斯塔·帕爾默343.75分，拿到一枚銅牌。