تألفت المنافسة من جولة تمهيدية، حيث لعب كل فريق ضد جميع الفرق الأخرى مرة واحدة، ليصبح المجموع سبع مباريات. تأهلت الفرق الأربعة الأولى في نهاية هذه الجولة إلى جولة الميداليات. تضمنت جولة الميداليات مباراتين في نصف النهائي، حيث تأهل الفائزان إلى مباراة الميدالية الذهبية. أما الفريقان الخاسران في نصف النهائي، فلعبا مباراة الميدالية البرونزية.
رغم كونها حاملة الميدالية الذهبية، لم تتأهل الولايات المتحدة إلى أثينا بعد خسارتها مباراة تأهيلية أمام المكسيك بنتيجة 1-0. أُقيمت بطولة الأمريكتين ، التي حددت الفريقين المتأهلين من أمريكا الشمالية وأمريكا الجنوبية ومنطقة الكاريبي إلى أثينا، بنظام خروج المغلوب من مباراة واحدة، بينما تُقام معظم بطولات البيسبول الأخرى بنظام خروج المغلوب من مباراتين. وفي النهاية، فازت كندا على المكسيك لتتأهل إلى الأولمبياد. كما أن جدولة الأدوار التأهيلية لم تسمح للولايات المتحدة حتى باستخدام لاعبيها من فرق الدرجة الثانية، واضطرت للاعتماد على لاعبي الجامعات. ومع ذلك، تمكن العديد من لاعبي البيسبول الأمريكيين من الوصول إلى أثينا، كأعضاء في المنتخب اليوناني الناشئ، الذي لم يضم سوى لاعب واحد مولود في اليونان.
انتقد آخرون حقيقة أن ثلاثة من أصل ثمانية مقاعد في الأولمبياد (بما في ذلك مقعد الدولة المضيفة) كانت مخصصة لمنتخبات أوروبية، بينما حصلت الأمريكتان وآسيا (اللتان تضمّان دولًا أقوى بكثير في رياضة البيسبول) على مقعدين فقط لكل منهما. وأثار غياب منتخبات مثل الولايات المتحدة الأمريكية والمكسيك وجمهورية الدومينيكان وكوريا الجنوبية نقاشًا إعلاميًا واسعًا.
غيرت بطولة عام 2008 إجراءات التأهل؛ تأهلت الولايات المتحدة، وكذلك كوبا والدولة المضيفة، الصين .
تأهلت الفرق الأربعة الأولى (اليابان، كوبا، كندا، وأستراليا) إلى الدور نصف النهائي. ولتحديد ترتيب الفرق المتعادلة في الترتيب، تم اعتماد نتيجة مباراتها ضد بعضها البعض. وبذلك، حصلت اليابان على المركز الأول لفوزها على كوبا. في الدور نصف النهائي، لعبت اليابان (المصنفة الأولى) ضد أستراليا (المصنفة الرابعة)، ولعبت كوبا (المصنفة الثانية) ضد كندا (المصنفة الثالثة). وكان الفريق الأعلى تصنيفًا في كل مباراة هو الفريق المضيف.
WP : Peter Nyari (1–0) LP : Yang Chien-Fu (0–1) يدير المنزل : ITA: M. Chiarini في المركز الرابع، 1 RBI؛ جيه بوكيري في المركز السادس، 1 RBI؛ C. Liverziani في المركز التاسع، 2 RBIsTPE: Peng CM في المركز السابع، 1 RBI
WP : Panagiotis Sikaras (1–0) LP : WE Lucena (0–1) يدير المنزل : GRE: C. Bellinger في المركز السادس، 1 RBI؛ ن. ماركاكيس في المركز السابع، 3 من RBIs؛ CA Harris في المركز التاسع، 1 RBIITA: J. Ramos Gizzi في المركز الثاني، 1 RBI