Juryn behandlade fallet i över 50 timmars tid men lyckades inte nå enighet.
Beslutet är en delseger för den 79-årige skådespelaren som riskerade fängelsedom till slutet av sitt liv.
Omkring 60 kvinnor har kommit med offentliga anklagelser om sexuellt utnyttjande mot Cosby under de senaste åren.
Fallet där en 44-årig kvinna var målsägande är ändå det enda som gått till rättegång eftersom de flesta anklagelser beskrivit händelser som inträffat för så länge sedan att de misstänkta brotten redan preskriberats.
Åklagaren säger att han kommer att kräva en ny rättegång i fallet.
Utrikes
17.6.2017
Bill Cosby slapp dom
I USA har en domstol beslutat att inte ge någon dom i fallet där tv-stjärnan Bill Cosby stod åtalad för att ha drogat och sexuellt utnyttjat en kvinna i sitt hem för 13 år sedan.