双人10米高台项目于2016年8月8日在里约热内卢玛丽亚·莲克水上运动中心举行。最终，中国的陈艾森/林跃以总分496.98赢得金牌，比亚军组合高出了将近40分，亦为中国实现了在这个奥运项目上的四连冠。美国组合大卫·布迪亚/斯蒂尔·约翰逊和英国组合汤姆·戴利/丹尼尔·古德菲劳则分别名列第二和第三名。
比赛成绩.以下为各组合在六轮比赛中的成绩：