한국 선수단은 리우올림픽에서 금메달 9개, 은메달 3개, 동메달 9개를 획득해 208개 출전국(난민팀 제외) 중 종합순위 8위를 기록했다. 한국은 남녀 양궁 전종목을 석권하며 금메달 4개(남녀 개인전·남녀 단체전)를 싹쓸이 했고, 태권도 2개(여자 49㎏급·여자 67㎏급), 사격(남자 50m 권총), 펜싱(남자 에페), 여자골프에서 각각 1개씩 더해 총 9개의 금메달을 수확했다. 이로써 한국은 2004년 아테네 대회부터 올림픽 4회 연속 ‘톱10’ 자리를 지켰다.
그러나 한국은 당초 목표였던 3회 연속 ‘10-10’(금메달 10개 이상-종합 10위 이내) 달성은 금메달 1개 부족으로 실패했다. 총 메달 수 21개도 종합 11위에 머물렀다.
종합 1위는 '스포츠 대국' 미국의 차지였다. 미국은 금메달 46개, 은메달 37개, 동메달 38로 무려 120개의 메달을 수확하며 압도적인 1위에 올랐다. 2008년 베이징 대회에서 개최국 중국에 선두 자리를 내줬으나 2012년 런던 대회부터 2회 연속 종합 1위의 자존심을 지켰다.
국가별 종합 성적에서도 지각변동이 일어났다. 영국은 금메달 27개, 은메달 23개, 동메달 17개를 획득하는 놀라운 성적으로 4위에 올라 1908년 런던 대회 우승 이후 최고 성적을 냈다. 중국(금26·은18·동26)은 영국에 밀려 3위로 내려앉았다. 또 4년 뒤 2020년 도쿄올림픽 개최를 앞둔 일본도 기초 종목 투자의 결실을 맺으며 금메달 12개, 은메달 8개, 동메달 21개를 따내 6위에 오르는 쾌거를 거뒀다. 일본의 총 메달 수는 한국의 두 배에 달하는 41개나 된다.
개최국 브라질은 금메달 7개, 은메달 6개, 동메달 6개를 획득하며 역대 최고 성적인 종합 13위의 성과를 냈다. 특히 남자 축구에서 올림픽 사상 첫 금메달을 수확하며 유종의 미를 거뒀다. 북한은 34위(금2·은3·동2)로 내려앉았다.