2016年里约热内卢奥运会是第31届夏季奥林匹克运动会。
2016年奥运会申办进程于2007年5月16日启动，2007年9月13日，国际奥委会确认有七座城市向其提交了2016年奥运会的申办申请。2008年1月14日，国际奥委会向各申办委员会递交申办调查问卷。2008年6月4日，国际奥委会正式宣布里约热内卢、马德里、东京、芝加哥四座城市当选2016年奥运会申办候选城市。2009年2月12日前，各申办候选城市向国际奥委会陆续提交正式申办文件。国际奥委会评估委员会对四座申办候选城市实际情况进行了统一评估，并于同年9月2日发表评估报告结果。
2009年10月2日，国际奥委会第121次全会在丹麦哥本哈根举行，里约热内卢通过三轮投票分别击败芝加哥、东京和马德里，获得2016年第31届夏季奥林匹克运动会的主办权，巴西成为了第一个承办奥运会的南美洲国家。
