La terza edizione della Coppa del mondo di atletica leggera si disputò dal 4 al 6 settembre 1981 allo Stadio Olimpico di Roma, dove si erano disputate le Olimpiadi ventuno anni prima.
Per la prima volta alla competizione parteciparono nove squadre: alle otto formazioni aventi diritto si aggiunse infatti l'Italia, come Paese organizzatore.
La selezione europea giunse al primo posto nella classifica maschile, mentre la competizione femminile vide il successo della nazionale della Germania Est, che bissò la vittoria dell'edizione precedente.
Pos. | Sq. | Atleta | Ris. | 1 | EUR | Krzysztof Zwolinski, Zenon Licznerski, Leszek Dunecki, Marian Woronin | 38.73 | 2 | RDA | Frank Hollender, Detlef Kübeck, Bernhard Hoff, Frank Emmelmann | 38.79 | 3 | USA | Mel Lattany, Anthony Ketchum, Stanley Floyd, Steve Williams | 38.85 | 4 | URS | Jurij Naumenko, Nikolaj Sidorov, Aleksandr Aksinin, Vladimir Murav'ëv | 39.04 | 5 | AME | Desai Williams, Colin Bradford, Don Quarrie, Ben Johnson | 39.13 | 6 | ITA | Pierfrancesco Pavoni, Giovanni Bongiorni, Diego Nodari, Carlo Simionato | 39.67 | 7 | ASI | Toshio Toyota, Hideyuki Arikawa, Hideki Ikeda, Hirohito Yamazaki | 40.07 | 8 | OCE | Gerrard Keating, Shane Downey, James Kelly, Peter Van Miltenberg | 40.85 | | AFR | Amadou Meité, Théophile Nkounkou, Degnan Kablan, Ernest Obeng | DQ | | | Pos. | Sq. | Atleta | Ris. | 1 | RDA | Kirsten Siemon, Bärbel Wöckel, Gesine Walther, Marlies Göhr | 42.22 WL | 2 | USA | Alice Brown, Jeanette Bolden, Florence Griffith, Evelyn Ashford | 42.82 NR | 3 | URS | Ol'ga Zolotarëva, Ol'ga Nasonova, Ljudmila Kondrat'eva, Natal'ja Bočina | 43.01 | 4 | AME | Lilieth Hodges, Jacqueline Pusey, Angela Bailey, Angela Taylor | 43.06 | 5 | OCE | Wendy Brown, Kerrie Waite, Penny Gillies, Helen Edwards | 44.99 | 6 | ITA | Antonella Capriotti, Carla Mercurio, Patrizia Lombardo, Marisa Masullo | 45.01 | 7 | AFR | Nawal El Moutawakel, Cécile Ngambi, Alice Adala, Hannah Afriye | 46.15 | 8 | ASI | Tomi Osako, Yukiko Osako, Emiko Konishi, Emi Akimoto | 46.45 | |
Pos. | Sq. | Atleta | Ris. | 1 | USA | Walter McCoy, Cliff Wiley, Willie Smith, Tony Darden | 2:59.12 WL | 2 | EUR | Eric Josjö, Alfons Brijdenbach, Koen Gijsbers, Hartmut Weber | 3:01.47 | 3 | AME | Héctor Daley, Colin Bradford, Michael Paul, Bert Cameron | 3:02.01 | 4 | URS | Pavel Roščin, Viktor Burakov, Vitalij Fedotov, Viktor Markin | 3:02.93 | 5 | ITA | Stefano Malinverni, Roberto Tozzi, Alfonso Di Guida, Mauro Zuliani | 3:03.23 | 6 | RDA | Frank Schaffer, Carsten Petters, Volker Beck, Andreas Knebel | 3:03.63 | 7 | AFR | Brahim Amour, Degnan Kablan, Sammy Koskei, James Atuti | 3:05.55 | 8 | OCE | Gary Minihan, John Fleming, Peter Van Miltenberg, Michael Willis | 3:07.11 | 9 | ASI | Eiji Natori, Takayuki Isobe, Shigenobu Omori, Takashi Nagao | 3:09.93 | | | Pos. | Sq. | Atleta | Ris. | 1 | RDA | Dagmar Rübsam, Martina Steuck, Bärbel Wöckel, Marita Koch | 3:20.62 | 2 | EUR | Michelle Scutt, Verona Elder, Joslyn Hoyte-Smith, Jarmila Kratochvílová | 3:23.03 | 3 | AME | Charmaine Crooks, Jackie Pusey, Marita Payne, June Griffith | 3:26.42 | 4 | URS | Nadežda Ljalina, Irina Baskakova, Tat'jana Litvinova, Irina Nazarova | 3:26.92 | 5 | USA | Delisa Walton, Lorna Forde, Arlise Emerson, Denean Howard | 3:30.72 | 6 | ITA | Patrizia Lombardo, Morena Pistrino, Giuseppina Cirulli, Erica Rossi | 3:36.50 | 7 | OCE | Leanne Evans, Lynette Foreman, Gail Millar, Marian O'Shaughnessy | 3:37.27 | 8 | ASI | Lydia de Vega, Junko Yoshida, Gao Yanqing, Saik Oik Cum | 3:44.64 | 9 | AFR | Marième Boye, Céléstine N'Drin, Regine Dramiga, Ruth Atuki | 3:49.13 | |