กีฬาโอลิมปิกฤดูร้อน 2016 (โปรตุเกส: Jogos Olímpicos de Verão de 2016) หรือชื่อที่เป็นทางการ กีฬาโอลิมปิกครั้งที่ 31 หรือเป็นที่รู้จักในชื่อ รีโอ 2016 เป็นมหกรรมกีฬานานาชาติที่สำคัญในประเพณีโอลิมปิก ซึ่งจัดในที่นครรีโอเดจาเนโร สหพันธ์สาธารณรัฐบราซิล จัดขึ้นระหว่างวันที่ 5 ถึง 21 สิงหาคม พ.ศ. 2559 การแข่งขันครั้งนี้มีจำนวนนักกีฬามากกว่า 10,500 คนจาก 207 คณะกรรมการโอลิมปิกแห่งชาติ ซึ่งครั้งนี้เป็นการแข่งขันโอลิมปิกฤดูร้อนครั้งแรกของประเทศคอซอวอและประเทศเซาท์ซูดาน กีฬารีโอ 2016 นั้นได้มีการชิงชัยทั้งหมด 307 เหรียญในกีฬาโอลิมปิกทั้งหมด 28 กีฬา — อาทิ กีฬารักบี้ 7 คน และกีฬากอล์ฟ ซึ่งถูกบรรจุโดยคณะกรรมการโอลิมปิกสากล ใน พ.ศ. 2551 กีฬาต่าง ๆในครั้งนี้จัดแข่งขันทั้งหมดใน 33 สนาม ในเมืองเจ้าภาพ ส่วนอีก 5 สนาม จะจัดขึ้นที่นครเซาเปาลู (เมืองที่ใหญ่ที่สุดในประเทศบราซิล), นครเบโลโอรีซอนชี, นครซัลวาดอร์, นครบราซีเลีย (เมืองหลวงประเทศบราซิล) และนครมาเนาส์การแข่งขันโอลิมปิกครั้งนี้เป็นครั้งแรกที่อยู่ในภายใต้การดูแลของโทมัส บัค ประธานคณะกรรมการโอลิมปิกสากล นครรีโอเดจาเนโร ได้ถูกประกาศชื่อเจ้าภาพกีฬาโอลิมปิกครั้งที่ 31 ในการประชุมคณะกรรมการโอลิมปิกสากลครั้งที่ 121 ที่กรุงโคเปนเฮเกน ประเทศเดนมาร์ก ในวันที่ 2 ตุลาคม พ.ศ. 2552 นครรีโอเดจาเนโรนั้นเป็นเมืองแรกของทวีปอเมริกาใต้ที่จัดโอลิมปิกฤดูร้อน ซึ่งเป็นประเทศแรกในกลุ่มภาษาโปรตุเกสที่จัดโอลิมปิกฤดูร้อน และเป็นเมืองเจ้าภาพโอลิมปิกฤดูร้อนครั้งแรกที่จัดในฤดูหนาว (ซึ่งในกีฬาโอลิมปิกฤดูร้อน 2000 ที่นครซิดนีย์ ประเทศออสเตรเลีย ได้เริ่มจัดการแข่งขันในวันที่ 15 กันยายน – ซึ่งอีก 5 วันถัดไป จะเป็นวสันตวิษุวัต ในซีกโลกใต้) รวมถึงเป็นเมืองแรกในรอบ 16 ปี และเป็นเมืองที่ 3 ที่เป็นเจ้าภาพในซีกโลกใต้