2016年夏季奥林匹克运动会巴勒斯坦代表团派出6名运动员参加2016年8月5日至8月21日在巴西里约热内卢举行的第三十一届奥林匹克运动会。
田径.巴勒斯坦在田径项目上获得以下资格（每个小项最多3名来自同一代表团的运动员参赛）：
马术.巴勒斯坦有一名马术运动员凭借其非洲及中东排名获得奥运参赛资格，成为第一位出战奥运的巴勒斯坦马术选手。
柔道.巴勒斯坦有一名柔道运动员获三方委员会邀请，得以参加奥运。
游泳.巴