Sezon 2015/2016 Pierwszy mecz sezonu 2015/2016 rozegrał 29 sierpnia, a Barcelona pokonała Málagę 1:0. W następnym spotkaniu, rozegranym 12 września przeciwko Atlético Madryt w Primera División (2:1), strzelił pierwszą bramkę w sezonie. 17 października 2015 w meczu 8. kolejki z Rayo Vallecano (5:2), Neymar strzelił cztery gole i zanotował asystę przy bramce Luisa Suareza. 4 listopada zdobył dwa gole przeciwko BATE Borysów (3:0) w Lidze Mistrzów UEFA. 8 listopada ponownie zdobył dublet – tym razem w starciu ligowym z Villarealem (3:0). 21 listopada zdobył gola i zanotował asystę w meczu z Realem Madryt, który Barcelona wygrała 4:0. 28 listopada kontynuował passę trzech ligowych spotkań z golem zdobywając dwie bramki w meczu z Realem Sociedad (4:0). 20 grudnia wystąpił w finale Klubowych Mistrzostw Świata przeciwko River Plate (3:0), w którym dwukrotnie zanotował asystę.
6 stycznia 2016 został laureatem 3. miejsca w plebiscycie Złotej Piłki, ustępując Lionelowi Messiemu oraz Cristiano Ronaldo. 12 marca 2016 strzelił dwa gole przeciwko Getafe (6:0) w ramach 29. kolejki La Ligi.