Kroatia osallistui vuoden 2016 olympialaisiin 87 urheilijan joukkueella, jotka osallistuivat 18 eri lajiin. Lipunkantajana toimi Josip Pavić.[1] Maa saavutti kisoissa viisi kultaa, kolme hopeaa ja kaksi pronssia, eli yhteensä kymmenen mitalia. Kroatia oli mitalitaulukon 17.
Ammunnassa Kroatialla oli seitsemän urheilijan edustus. Ainoan mitalin toi Josip Glasnović, joka voitti miesten trap-ammunnan.[2] Myös Giovanni Cernogoraz osallistui miesten trap-ammuntaan ollen karsintojen yhdeksäs.[3] Kolmas miesampuja oli Petar Gorša, joka osallistui kolmeen eri kiväärilajiin. 10 metrin ilmakiväärikilpailussa hän oli seitsemäs, asentokilpailun yhdeksäs ja 50 metrin makuuammunnan 20.[4] Naisissa Marija Marović osallistui 10 metrin ilmapistooliin. Hän oli karsinnan 33.[5]Valentina Gustin oli naisten 10 metrin ilmakiväärikilpailun 23.[6]Tanja Perec oli 29. naisten asentokilpailussa.[7]Snježana Pejčić oli 10 metrin ilmakiväärin 7. ja asentokilpailun 12.[8]
Kroatian ainoa judoka oli Barbara Matić, joka kilpaili naisten alle 70 kg sarjassa. Matić hävisi ensimmäisellä kierroksella puertoricolaiselle María Pérezille.[9]
Miesten joukkue osallistui olympialaiskoripalloon. Kroatia voitti alkulohkonsa voitettuaan Espanjan, Brasilian ja Liettua. Se hävisi alkulohkovaiheessa Nigerialle ja Argentiinalle. Puolivälierissä Serbia voitti Kroatian 86–83.[10]
Käsipalloon osallistui miesten joukkue. Kroatia voitti alkulohkonsa voitettuaan Argentiinan, Tanskan, Ranskan ja Tunisian ja hävittyään vain Qatarille. Kroatia kuitenkin hävisi puolivälierissä Puolalle 30–27.[11]
Nyrkkeilyssä Kroatialla oli kaksi edustajaa. Filip Hrgović otteli miesten yli 91 kg sarjassa. Hrgović voitti olympiakultaa voitettuaan loppuottelussa ranskalaisen Tony Yokan.[12] Miesten alle 81 kg sarjassa Hrvoje Sep eteni toiselle kierrokselle, jossa hävisi brasilialaiselle Michel Borgesille.[13]
Uinnissa Kroatialla oli kahden urheilijan edustus. Mario Todorović oli miesten 50 metrin vapaauinnin alkuerien 40. ajalla 22,65.[20]Matea Samardžić osallistui kolmeen eri lajiin. Hän eteni sekä 100 metrin että 200 metrin selkäuinnin välieriin. Lyhyemmällä matkalla hän oli 13. ja pidemmällä 15. Sekauinnissa hän jäi alkueriin ajalla 4,39.41 oltuaan lopulta 17.[21]
Kroatia osallistui miesten vesipalloturnaukseen. Se voitti alkulohkossaan Montenegron, Italian ja Yhdysvallat sekä hävisi Ranskalle ja Espanjalle. Puolivälierissä Kroatia voitti Brasilian 10–6. Välierässä Montenegro hävisi Kroatialle 8–12. Loppuottelussa Serbia oli parempi 11–7.[22]