Australię na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 2016 reprezentowało 420 zawodników: 208 mężczyzn i 212 kobiet. Był to dwudziesty ósmy start reprezentacji Australii na letnich igrzyskach olimpijskich.
Zdobyte medale Medal Zawodnik Dyscyplina Konkurencja Rezultat Data 20px Złoto Mack Horton 30px Pływanie 400 m stylem dowolnym mężczyzn 3:41,55 6 sierpnia 20px Złoto Emma McKeonBrała udział tylko w wyścigu finałowym.Brittany ElmslieBronte CampbellCate CampbellMadison WilsonBrała udział tylko w wyścigu eliminacyjnym. 30px Pływanie sztafeta 4 × 100 m stylem dowolnym kobiet 3:30,65 6 sierpnia 20px Złoto Catherine Skinner 30px Strzelectwo trap kobiet 12 pkt 7 sierpnia 20px Złoto Shannon ParrySharni WilliamsNicole BeckGemma EtheridgeEmma TonegatoEvania PeliteCharlotte CaslickChloe DaltonAmy TurnerAlicia QuirkEmilee CherryEllia Green 30px Rugby turniej kobiet W finale pokonały reprezentację Nowej Zelandii 24:17 8 sierpnia 20px Złoto Kyle Chalmers 30px Pływanie 100 m stylem dowolnym mężczyzn 47,58 10 sierpnia 20px Złoto Kim Crow 30px Wioślarstwo jedynki kobiet 7:21,54 13 sierpnia 20px Złoto Chloe Esposito 30px Pięciobój nowoczesny kobiety 1372 pkt 19 sierpnia 20px Złoto Tom Burton 30px Żeglarstwo klasa Laser 73 pkt 16 sierpnia 20px Srebro Madeline Groves 30px Pływanie 200 m stylem motylkowym kobiet 2:04,88 10 sierpnia 20px Srebro Leah