2016年8月5日～21日まで17日間にわたってブラジルで開催されたリオデジャネイロ・オリンピックで、日本勢は前回ロンドン・オリンピックの38個を上回る史上最多の41個のメダルを獲得した。国別メダルランキングは6位。金メダルは12個、銀メダルは8個、銅メダルは21個だった。柔道は男子が全階級でメダルを獲得し、メダル数は男女合わせて過去最多の12個。競泳が7個、レスリングも7個のメダルを獲得した。全メダリストは以下の通り（順不同）。
◇金メダル
萩野公介（競泳男子400メートル個人メドレー）、金藤理絵（競泳女子200メートル平泳ぎ）内村航平・加藤凌平・山室光史・田中佑典・白井健三（体操男子団体）、内村航平（体操個人総合、44年ぶりの2連覇）、登坂絵莉（レスリング女子フリースタイル48キロ級）、伊調馨（レスリング女子フリースタイル58キロ級、女子初のオリンピック4連覇）、川井梨紗子（レスリング女子フリースタイル63キロ級）、土性沙羅（レスリング女子フリースタイル69キロ級）、大野将平（柔道男子73キロ級）、ベイカー茉秋（柔道男子90キロ級）、田知本遥（柔道女子70キロ級）、高橋礼華・松友美佐紀（バドミントン女子ダブルス、バドミントン男女を通じて日本初の金）
◇銀メダル
山縣亮太・飯塚翔太・桐生祥秀・ケンブリッジ飛鳥（陸上男子4×100メートルリレー、トラック種目で日本男子初の銀）、坂井聖人（競泳男子200メートルバタフライ）、萩野公介（競泳男子200メートル個人メドレー）、樋口黎（レスリング男子フリースタイル57キロ級）、太田忍（レスリング男子グレコローマンスタイル59キロ級）、吉田沙保里（レスリング女子フリースタイル53キロ級）、水谷隼・丹羽孝希・吉村真晴（卓球男子団体、初の銀）、原沢久喜（柔道男子100キロ超級）
◇銅メダル
荒井広宙（陸上男子50キロ競歩）、瀬戸大也（競泳男子400メートル個人メドレー）、萩野公介・江原騎士・小堀勇氣・松田丈志（競泳男子4×200メートルリレー）、星奈津美（競泳女子200メートルバタフライ）、乾友紀子・三井梨紗子・吉田胡桃・箱山愛香・中村麻衣・丸茂圭衣・中牧佳南・小俣夏乃（シンクロナイズドスイミングチーム）、乾友紀子・三井梨紗子（シンクロナイズドスイミングデュエット）、錦織圭（テニス男子シングルス）、白井健三（体操男子種目別跳馬）、三宅宏実（ウエートリフティング女子48キロ級）、水谷隼（卓球男子シングルス）、福原愛・石川佳純・伊藤美誠（卓球女子団体）、高藤直寿（柔道男子60キロ級）、海老沼匡（柔道男子66キロ級）、永瀬貴規（柔道男子81キロ級）、羽賀龍之介（柔道男子100キロ級）、近藤亜美（柔道女子48キロ級）、中村美里（柔道女子52キロ級）、松本薫（柔道女子57キロ級）、山部佳苗（柔道女子78キロ超級）、奥原希望（バドミントン女子シングルス）、羽根田卓也（カヌー男子スラロームカナディアンシングル、カヌー競技日本人初のメダル）