馆举行。2015年世锦赛该项目冠军马龙和2012年伦敦奥运该项目冠军张继科在半决赛上成功击败各自对手，帮助中国队连续三届奥运包揽该项目冠亚军。决赛中，马龙以4比0战胜张继科，成为史上第五位获得奥运乒乓球男子单打冠军的中国选手。三四名决赛上，日本选手水谷隼以4比1击败白俄罗斯选手弗拉基米尔·维克托罗维奇·萨姆索诺夫，成为史上首位获得奥运乒乓球单打奖牌的日本运动员。尼日利亚选手夸德里·阿鲁纳在此次比赛中接连淘汰中华台北选手庄智渊和德国选手蒂莫·波尔，闯入四分之一决赛，成为历史上第一位在奥运乒乓球项目上闯