Włochy na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 2016 reprezentowało 314 zawodników: 170 mężczyzn i 144 kobiety. Był to 27 start reprezentacji Włoch na letnich igrzyskach olimpijskich.
Zdobyte medale Medal Zawodnik Dyscyplina Konkurencja Rezultat20px Złoto Fabio Basile Judo waga do 66 kg mężczyzn w finale pokonał Koreańczyka An Ba-ul20px Złoto Elia Viviani Kolarstwo omnium mężczyzn 207 pkt20px Złoto Gregorio Paltrinieri Pływanie 1500 m stylem dowolnym mężczyzn 14:34,5720px Złoto Niccolò Campriani Strzelectwo Karabin pneumatyczny 10 m mężczyzn 206,1 pkt20px Złoto Niccolò Campriani Strzelectwo karabin małokalibrowy 3 postawy mężczyzn 458,8 pkt20px Złoto Gabriele Rossetti Strzelectwo Skeet mężczyzn w finale pokonał Szweda Marcusa Svenssona 16:1520px Złoto Diana Bacosi Strzelectwo Skeet kobiet W finale pokonała rodaczkę Chiara Cainero 15:1420px Złoto Daniele Garozzo Szermierka floret mężczyzn indywidualnie W finale pokonał Amerykanina Alexander Massialas 15:1120px Srebro Odette Giuffrida Judo waga do 52 kg kobiet W finale uległa reprezentantce Kosowa Majlinda Kelmendi20px Srebro Giulia Gorlero, Roberta Bianconi, Chiara Tabani, Giulia Enrica Emmolo, Arianna Garibotti, Francesca Pomeri, Elisa Queirolo, Aleksandra Cotti, Federica Radicchi, Teresa Frassinetti, Rosaria Aiello, Laura Teani, Tania Di Mario Piłka wodna turniej kobiet W meczu