6个国家奥委会参与赛事，为历史新高，其中包含首次参赛的科索沃和南苏丹。赛事设置了306套奖牌和28项奥运会项目，包括于2009年由国际奥委会引进的七人制橄榄球和高尔夫球。这些体育项目在主办城市33个场馆和圣保罗（巴西最大城市）、贝洛奥里藏特、萨尔瓦多、巴西利亚（巴西首都）和马瑙斯的5个场馆举办。本屇赛事是国际奥委会主席托马斯·巴赫任期内的第一届夏季奥运会。2009年10月2日在丹麦哥本哈根举行的国际奥委会会议上被宣布为主办城市。里约成为了第一个举办夏季奥运会的南美城市。赛事也是第一届由葡萄牙语国家举办和