2016年夏季奥林匹克运动会澳大利亚代表团參加2016年8月5日至8月21日在巴西里約熱內盧舉行的第三十一屆奧林匹克運動會。自1896年第一届奥运举办以来，澳大利亚在每一届夏季奥运会上都有派代表参赛。
澳大利亚在2015年世界射箭锦标赛男子反曲弓团体上进入前八，直接获得这一项目的奥运资格[3]，之后，一名女选手在奥运射箭大洋洲预选赛上为澳大利亚争取到一个女子个人席位[4]。
男子团体参赛名单于2016年5月31日正式公布，一个月后，Alice Ingley确认获得代表澳大利亚出战女子个人反曲弓比赛的资格[5][6]。
澳大利亚田径队在以下项目上获得参赛资格（每个小项最多三名来自同一代表团的运动员参赛）：[7]该国选手欲获得参赛资格，必须在国内锦标赛暨选拔赛上进入前三名并达到相关的标准成绩（部分项目的标准成绩与国际田联制定的有所不同）[8]。
2016年1月8日，澳大利亚奥委会公布了部分入选长距离和竞走项目的选手名单[9]。2016年4月3日，即选拔赛的最后一天，该国又有27名田径运动员入选奥运名单[10]。2016年6月，澳大利亚队又相继公布了入选奥运代表团名单的竞走和马拉松选手名单[11][12]。
该国共有三名田径运动员因伤退赛，三人分别是奥运卫冕冠军萨莉·皮尔逊、中跑运动员Melissa Duncan[13]以及短跑运动员Josh Clarke[14]。
2016年5月5日，世界羽毛球联合会公布了各项目的奥运排名，根据排名，澳大利亚队获得除女子双打以外其他所有项目各一个席位[16]。后来澳大利亚放弃了男子单打的席位[17][18]。
澳大利亚男子篮球队在2015年大洋洲篮球锦标赛上获胜，取得奥运参赛资格[19]。
2016年7月11日，澳大利亚队公布了奥运男篮12人名单[20]。
澳大利亚女子篮球队在2015年大洋洲女子篮球锦标赛上获胜，取得奥运参赛资格[21]。
2016年7月12日，即澳大利亚公布男子篮球奥运名单一天之后，女子篮球参赛名单也随即公布[22]。
澳大利亚共有三名拳击运动员获得奥运资格。三人都是在中国河北迁安举办的奥运拳击亚洲与大洋洲区预选赛上取得参赛资格[23][24]。
澳大利亚在2015年世界皮划艇激流锦标赛以及2016年大洋洲锦标赛上获得以下奥运席位[25]。该国运动员欲入选奥运皮划艇激流名单，还需参加相关的预选赛[26]。
2016年2月25日，澳大利亚奥委会公布了入选奥运皮划艇激流阵容的运动员名单[27]。
澳大利亚在2015年世界皮划艇静水锦标赛以及2016年大洋洲锦标赛上获得以下奥运席位[28][29]。该国运动员欲获该项目资格，还需在2016年澳大利亚皮划艇静水锦标赛上取得好成绩[30]。
2016年3月16日，澳大利亚队公布了皮划艇静水项目的具体参赛名单[31]，之后，曾参加过上一届奥运的Naomi Flood也确认获得女子K艇500米的资格[32]。
注：FA = 晋级A组决赛（争夺奖牌）；FB = 晋级B组决赛（非争夺奖牌）
根据2015年UCI世界巡回赛的表现（男子）及UCI世界排名（女子），澳大利亚在公路自行车上获得以下参赛席位。[35][36]
2016年7月5日，澳大利亚队公布入选奥运名单的三名男子公路自行车运动员，一周后，入选澳大利亚奥运名单的女子公路自行车运动员名单也随即公布[37][38]。7月17日，原先入选名单的Simon Gerrans因为在2016年环法自行车赛意外受伤不得不退赛，他的队友Simon Clarke递补获得空出的席位[39]。
2016年世界场地自行车锦标赛结束后，澳大利亚获得了男子和女子团体追逐赛、男子和女子竞速赛、男子和女子全能赛以及男子和女子凯林赛的席位[40]。
场地自行车项目的具体参赛名单于2016年7月5日公布[41]。
澳大利亚在山地自行车项目上共获得两个男子席位和一个女子席位。2016年7月5日及12日，澳大利亚队先后公布了代表该国出战山地自行车项目的女选手名单和男选手名单[42]。
澳大利亚在小轮车上获得3男2女共5个席位，实现在这个项目上的满额参赛。[43]2016年7月5日，澳大利亚队公布了小轮车项目的参赛名单。
澳大利亚在2015年世界游泳锦标赛跳水比赛和2016年跳水世界杯上获得以下跳水席位。该国跳水运动员欲获得奥运资格，必须参加国内预选赛。2016年6月29日，澳大利亚队公布了参加奥运跳水比赛的九人名单[44]。后来，由于Brittany Broben因伤退赛，参赛名单有所调整，澳大利亚队选择由布里塔妮·奥布赖恩顶替她的位置[45]。
澳大利亚在马术项目上获得了所有三个分项的团体席位，实现满额参赛[46][47]。
盛装舞步的初步名单于2016年4月15日公布。而最终名单则在2016年6月下旬公布[48][49]。
Kelly Layne原本已入选名单，但由于她的马受了轻伤，她不得不退赛，最终Sue Hearn于7月23日递补入选参赛名单[50]。
2016年7月12日，澳大利亚队公布了参加三项马术赛的4人名单[51]。
"#" = 该得分不计入选手总分
2016年4月28日，Scott Keach和Edwina Tops-Alexander确认入选场地障碍马术参赛名单。余下的两个席位的具体归属在同年6月底得到确认[52]。第二批入选该项目名单的两人分别是James Paterson-Robinson和Matt Williams[53]。
澳大利亚男子曲棍球队在2015年大洋杯曲棍球赛上获得冠军，并取得奥运参赛资格。
澳大利亚奥运男子曲棍球队名单于2016年6月29日公布[54]。
澳大利亚女子曲棍球队在2015年大洋杯曲棍球赛上获得冠军，并取得奥运参赛资格。
2016年7月4日，澳大利亚奥运女子曲棍球队名单正式公布[55]。
澳大利亚女子足球队在日本举办的2016年夏季奧林匹克運動會足球比賽亞洲區女子資格賽决赛组中以第一的身份获奥运参赛资格[56][57]。
澳大利亚奥运女子足球参赛名单于2016年7月4日正式公布[58][59]。
根据2016年7月11日的高尔夫奥运排名，澳大利亚队有两名男选手和两名女选手获得奥运高尔夫项目的参赛资格[60][61]。
男子世界排名第七的亞當·斯科特于2016年4月宣布，为更好备战2016年PGA巡回赛，不会参加本届奥运[62]。该国另一名选手馬克·萊許曼也于2016年5月5日宣布不出战本届奥运以便更好照顾患病的妻子[63]。
澳大利亚有一名女子体操运动员在奥运体操测试赛上为该国取得一个女子个人席位[64]。最终Larrissa Miller凭借自己在国内锦标赛的表现获得这一项目的奥运资格[65]。
澳大利亚在奥运体操测试赛上获得一个艺术体操个人席位[66]。最终丹妮尔·普林斯获得了代表澳大利亚出战该项目的资格[65]。
澳大利亚在奥运体操测试赛上获得一个男子蹦床席位[67]，最终该国把这一席位授予Blake Gaudry[65]。
澳大利亚共有7名不同级别的柔道运动员获得奥运资格。当中6人凭借其奥运排名直接获得资格，1名女选手因为在所有奥运排名低于14名的大洋洲选手中排名前两位，同样取得奥运资格。2016年6月10日，澳大利亚的公布入选奥运阵容的柔道运动员名单[68][69]。
现代五项方面，澳大利亚在2015年亚洲/大洋洲现代五项锦标赛上获得以下奥运资格：[70]
澳大利亚在赛艇项目上共获得八个席位。大部分席位都是在2015年世界赛艇锦标赛上获得的，只有男子单人双桨是在奥运赛艇欧洲区暨世界预选赛上取得的。
2016年7月7日，澳大利亚队公布了出战奥运赛艇项目的20人名单[71]。之后由于俄罗斯女子八人单桨赛艇队因为禁药问题被取消资格，澳大利亚队递补获得这一项目的资格。
注：FA=A組決賽（爭奪獎牌）；FB=B組決賽（非爭奪獎牌）；FC=C組決賽（非爭奪獎牌）；FD=D組決賽（非爭奪獎牌）；FE=E組決賽（非爭奪獎牌）；FF=F組決賽（非爭奪獎牌）；SA/B=A/B組準決賽；SC/D=C/D組準決賽；SE/F=E/F組準決賽；QF=1/4决赛；R=複賽
澳大利亚男子七人制橄榄球队在2015年大洋洲橄榄球总会男子七人制锦标赛上获胜，取得奥运参赛资格[72][73]。
澳大利亚奥运男子橄榄球队名单于2016年7月中旬公布[74]。
澳大利亚女子七人制橄榄球队在2014–15年世界女子七人制橄榄球巡回赛上获得奥运资格[75]。
澳大利亚奥运女子橄榄球队名单于2016年7月中旬公布[74]。
帆船方面，澳大利亚在2014年世界帆船锦标赛以及大洋洲资格赛等赛事上获得以下奥运席位[76]。2015年12月4日，澳大利亚奥委会公布了第一批入选奥运帆船阵容的运动员名单[77]。2016年3月和5月，第二批和第三批名单也相继公布[78]。
2016年6月底，澳大利亚队视乎该国选手的表现，决定放弃女子RS:X和女子双人49人型的席位[79]。
M = 決賽；EL = 被淘汰
澳大利亚射击队通过参加2014年和2015年世界射击锦标赛、2015年射击世界杯、大洋洲预选赛等比赛获得参赛席位[80][81]。该国射击运动员欲入选奥运阵容还需参加相应的预选赛。
2016年4月8日，澳大利亚奥委会公布了入选奥运名单的16名射击运动员[82]。
迈克尔·戴蒙德原本已入选奥运名单，但他后来因为醉酒驾驶以及携带枪支弹药而被取消参赛资格[83]。最终，Mitchell Iles顶替他的位置获得参赛资格[84]。
注：Q = 晋级下一轮；q = 晋级铜牌赛（飞靶）
澳大利亚游泳运动员欲获奥运资格，必须在2016年澳大利亚游泳锦标赛上游进前两名，并达到澳大利亚游泳协会自行制定的参赛资格标准成绩。
国内选拔赛结束后，该国总共有34名游泳运动员入选奥运代表团名单，当中包括2015年游泳世锦赛100米和200米仰泳金牌得主米奇·拉金、著名姐妹花坎贝尔和凯特·坎贝尔等[85]。约两个月后，澳大利亚在4×100米自由泳接力上凭借世界排名获得资格，而没能获得个人项目资格的詹姆斯·马格努森和詹姆斯·罗伯茨也因此成功入选奥运名单[86]。
由于澳大利亚是2015年世界游泳锦标赛花样游泳比赛中表现最好的大洋洲队伍，该国直接获得花样游泳所有两个项目的奥运资格[89]。2016年7月9日，澳大利亚公布了完整的花样游泳奥运参赛名单[90]。
澳大利亚共有6名乒乓球运动员获得奥运资格。所有的四名单打球员都是在奥运乒乓球大洋洲区预选赛上获得资格，这当中包括此前曾参加四届奥运的洪剑芳和史上第一位同时获得奥运和残奥参赛资格的澳大利亚运动员梅利莎·塔珀[91]。而胡鹤鸣和Sally Zhang则分别获得了代表澳大利亚参加团体赛的资格[92]。
澳大利亚有四名跆拳道运动员获奥运资格。所有人都是在奥运跆拳道大洋洲区资格赛上获得资格[93]。
澳大利亚共有10名网球运动员获得奥运资格。其中2名男选手和2名女选手凭借其ATP世界排名（男子）和WTA世界排名（女子）获得单打比赛的资格[94][95]。另两名男选手则获得双打的资格[94]。后来由于部分选手接连退赛，澳大利亚又有四名选手递补获得参赛资格[96][97][98]。
澳大利亚队总共有6名运动员获得铁人三项的参赛资格，实现满额参赛。其中两人都因为在大洋洲锦标赛上夺冠而提前取得奥运资格[99]。另外四人则因为在2016年5月15日公布的奥运排名中名列所属小项前40名，同样直接获得奥运资格[100]。
澳大利亚有两支沙滩排球队获奥运资格。其中一支队伍因为在2016年6月13日公布的奥运排名中位居前15名，直接获得资格，另一支队伍则在2014–2016年亚洲沙滩排球洲际杯中夺冠，同样取得奥运资格[101][102]。
澳大利亚获得了奥运男子水球的大洋洲席位，取得参赛资格[89]。
2016年7月1日，澳大利亚队公布了出战奥运男子水球比赛的选手名单[103]。
澳大利亚获得了奥运女子水球的大洋洲席位，取得参赛资格[89]。
2016年6月20日，澳大利亚队公布了出战奥运女子水球比赛的选手名单，当中过半数选手都参加过上一届奥运[104]。
澳大利亚在2016年大洋洲举重锦标赛上获得1男1女两个奥运席位[105]。
英联邦运动会94公斤级举重银牌得主Simplice Ribouem和女子58公斤级选手蒂娅-克莱尔·图米因为在大洋洲锦标赛上表现出色，入选奥运名单[106]。
澳大利亚原本有四名摔跤运动员获得奥运资格，所有席位均是在奥运摔跤非洲和大洋洲区预选赛上获得的[107]。摔跤项目完整的参赛名单于2016年4月公布[108]。
2016年7月15日，由于Vinod Kumar被查出在预选赛期间服用禁药，澳大利亚奥委会取消了他的参赛资格[109]，这使得澳大利亚在摔跤项目上获得的席位减至3个。
注：