Laget bestående av Shilese Jones, Jade Carey, Leanne Wong, Jordan Chiles och Skye Blakely landade på 166,564 poäng till slut, mer än tre poäng före hemmanationen Storbritannien på silverplats. Bronset gick, för första gången någonsin, till Kanada.
USA saknade sin största rival. Ryssland, som tog OS-guld i fjol, är avstängt på grund av det pågående kriget i Ukraina.
Topptrion i VM kvalificerade sig också till OS i Paris 2024.
Sverige tog sig inte till finalen och slutade på 18:e plats.
