Chelsea có một đội bóng đá nữ, Chelsea Women. Họ bắt đầu có liên kết với đội nam từ năm 2004[136] và là một phần trong chương trình phát triển cộng đồng của câu lạc bộ. Họ thi đấu các trận đấu sân nhà trên sân Wheatsheaf Park, sân nhà của câu lạc bộ Conference South Staines Town.[137] Câu lạc bộ lên Premier Division lần đầu năm 2005 với tư cách đội vô địch Southern Division và từng giành Surrey County Cup các năm 2003–04, 2006–10, 2012, và 2013.[138] Năm 2010 Chelsea Women trở thành một trong tám thành viên sáng lập FA Women's Super League.[139] Năm 2015, Chelsea Women vô địch FA Women's Cup lần đầu tiên, đánh bại Notts County Ladies trên sân vận động Wembley,[140] và một tháng sau giành chức vô địch FA Women's Super League để hoàn thành cú đúp danh hiệu.[141] John Terry, cựu đội trưởng của đội nam Chelsea, là Chủ tịch của Chelsea Women.[142]