השחיינים זכו ב-10 מהמדליות, אך רק נבחרת השליחות ל-100X4 מטר חופשי זכתה במדליית זהב, ואף קבעה שיא אולימפי חדש, 3:33.15 דקות. נבחרות השליחות ל-200X4 מטר חופשי ול-100X4 מטר מעורב זכו במדליות כסף. אלישיה קוטס זכתה במדליית כסף במשחה ל-200 מטר מעורב אישי ובמדליית ארד במשחה ל-100 מטר פרפר. אמילי סיבום קבעה שיא אולימפי במשחה ל-100 מטר גב בשלב המוקדמות (58.23 שניות), אך במשחה הגמר הפסידה למליסה פרנקלין וזכתה במדליית הכסף. מדליסטית נוספת הייתה ברונטה באראט, שזכתה במדליית ארד במשחה ל-100 מטר חזה. סטפני רייס איבדה את תואריה במשחים המעורבים. היא סיימה במקום הרביעי במשחה ל-200 מטר מעורב אישי ובמקום השישי במשחה למרחק הכפול. מלאני שלאנגר סיימה במקום הרביעי במשחה ל-100 מטר חופשי, במרחק 3 מאיות השנייה ממדליית הארד. שחייניות בולטות נוספת כללו את לייזל ג'ונס (מקום חמישי ב-100 מטר חזה), מייגן ניי (מקום חמישי ב-200 מטר גב) ובלינדה הוקינג (מקום שביעי ב-100 מטר גב). ג'יימס מגנוסן, שהגיע ללונדון כאלוף העולם ב-100 מטר חופשי, זכה במדליית הכסף, לאחר שהפסיד במשחה הגמר לנתן אדריאן בהפרש של מאית השנייה. כריסטיאן ספרנגר זכה אף הוא במדליית כסף, במשחה ל-100 מטר חזה. שניהם היו שותפים גם לזכייה במדליית הארד של נבחרת השליחים ל-100X4 מטרים. נבחרת השליחים ל-100X4 מטר חופשי סיימה במקום הרביעי ונבחרת השליחים ל-200X4 מטר חופשי סיימה במקום החמישי. שחיינים אוסטרלים נוספים שבלטו בלונדון כללו את ברנטון ריקארד (מקום שישי במשחה ל-100 מטר חזה ומקום שביעי במשחה למרחק הכפול) ותומאס פרייזר-הולמס, שסיים במקום השביעי הן במשחה ל-200 מטר חופשי והן במשחה ל-400 מטר מעורב אישי.
בשיט זכו האוסטרלים ב-3 מדליות זהב: מלקולם פייג' זכה במדליית זהב שנייה ברציפות בדגם 470, הפעם עם מתיו בלצ'ר, טום סלינגסבי ניצח בדגם לייזר, ונייתן אוטרידג' ואיאן ג'נסן ניצחו בדגם 49er. צוות האליוט 6 מטר זכה במדליית כסף. באופניים זכו האוסטרלים ב-6 מדליות. אנה מירס זכתה במדליית זהב במרוץ אופני מסלול, יחד עם קרלה מקאלוץ' זכתה גם במדליית ארד, ובמירוץ הקיירין סיימה במקום החמישי. סאם וילובי זכה במדליית כסף באופני BMX ולהישג דומה הגיעה נבחרת הגברית במרוץ מרדף. אנט אדמונדסון ושיין פרקינס זכו במדליות ארד. כמו כן, סיימו נבחרת הגברים במירוץ אופני מסלול ונבחרת הנשים במירוץ מרדף במקום הרביעי.
באתלטיקה זכו האוסטרלים ב-3 מדליות. סאלי פירסון קבעה שיא אולימפי ב-100 מטר משוכות (12.35 שניות), מיטשל ואט זכה במדליית כסף בקפיצה לרוחק וג'ארד טאלנט עשה זאת בהליכה ל-50 ק"מ. טאלנט סיים גם במקום השביעי בהליכה ל-20 ק"מ. בנוסף, סיימה נבחרת השליחים ל-100X4 מטרים במקום השביעי וסטיבן סולומון בן ה-19 סיים במקום השמינית בריצת 400 מטר. ענף נוסף בו זכו האוסטרלים במדליית זהב היה הקיאקים, כאשר רביעיית החותרים ניצחה במקצה ל-1000 מטר. חותרת הקיאק ג'סיקה פוקס זכתה במדליית כסף, במקצה הסלאלום. במקצה הזוגות ל-1000 מטר, הגיעו חותרי הקיאק האוסטרלים למקום הרביעי.
בחתירה זכו האוסטרלים ב-5 מדליות, אך אף אחת מהן לא הייתה מדליית זהב. הנשים זכו בשתי מדליות כסף בשני מקצי הזוגות. קים קרואו זכתה בנוסף על זכייתה במדליית כסף גם במדליית ארד במקצה היחידות. הגברים זכו במדליית כסף ובמדליית ארד במקצי הרביעיות. בריטני ברובן זכתה במדליית כסף בקפיצה למים, בקפיצה מ-10 מטר. רייצ'ל באג ולאודי ויגינס סיימו במקום הרביעי בקפיצה הסינכרונית המקבילה. בקפיצה מ-3 מטר סיימה שרלין סטרטון במקום החמישי הן במקצה היחידות והן בקפיצה הסינכרונית, יחד עם אנאבל סמית'. האלוף האולימפי מבייג'ינג, מתיו מיצ'ם, לא הצליח להעפיל לשלב הגמר. ספורטאית אוסטרלית נוספת שזכתה במדליה בלונדון הייתה הטריאתלטית ארין דנשאם, שזכתה במדליית ארד.
במספר ענפים רשמו האוסטרלים הישגים נאים אף שלא זכו במדליות: הקלע מייקל דיאמונד שקבע שיא אולימפי במוקדמות אך סיים במקום הרביעי, המתעמלת לורן מיטשל (מקום החמישי בתרגיל הקרקע), לוחמי הטאקוונדו ספוואן חליל וכרמן מרטון (מקום חמישי), קלואי אספוזיטו (מקום שביעי בקרב חמש מודרני), מרימת המשקולות סין לי (מקום שביעי) ונבחרת השחייה הצורנית (מקום שמיני). הטניסאי לייטון יואיט הודח בשמינית הגמר בידי הסרבי נובאק ג'וקוביץ'
בענפי הכדור זכו האוסטרלים ב-3 מדליות ארד. נבחרת הנשים בכדורסל זכתה במדליית הארד לאחר שהפסידה בחצי הגמר לנבחרת ארצות הברית וגברה על נבחרת רוסיה במשחק על המקום השלישי. נבחרת הגברים הודחה ברבע הגמר בידי נבחרת ארצות הברית. נבחרת הגברים בהוקי שדה זכתה במדליית ארד לאחר שהפסידה בחצי הגמר לנבחרת גרמניה וגברה על בריטניה במשחק על המקום השלישי. נבחרת הנשים סיימה במקום החמישי. נבחרת הנשים בכדורמים זכתה במדליית ארד נוספת, לאחר שהפסידה לארצות הברית בחצי הגמר, וגברה על הונגריה במשחק על המקום השלישי. נבחרת הגברים סיימה במקום השביעי.
אולימפיאדת ריו דה ז'ניירו (2016).
באולימפיאדת ריו דה ז'ניירו (2016) השתתפו 421 ספורטאים אוסטרלים. הם זכו ב-29 מדליות, המספר הנמוך ביותר מאז 1992, מהן 8 מדליות זהב, ושוב דורגו במקום העשירי בטבלת המדליות.
גם במשחקים אלה הייתה השחייה הענף הפורה ביותר עבור האוסטרלים, עם 10 מדליות, מהן 3 מדליות זהב. קייל צ'למרס בן ה-18 ניצח במשחה ל-100 מטר חופשי. בכל אחד מהשלבים שיפר את שיא העולם לנוער, ובמשחה הגמר העמידו על 47.58 שניות. צ'למרס היה שותף גם לזכייתם של השליחים האוסטרלים במדליות הארד במשחים ל-100X4 מטר חופשי ו-100X4 מטר מעורב. במשחה האחרון השתתף גם מיץ' לרקין, שזכה גם במדליית כסף במשחה ל-200 מטר גב, וסיים במקום הרביעי במשחה ל-100 מטר גב. מק הורטון זכה במדליית הזהב במשחה ל-400 מטר חופשי, סיים במקום החמישי במשחה ל-1500 מטר חופשי, והיה חבר בנבחרת השליחים האוסטרלית שסיימה במקום הרביעי במשחה ל-200X4 מטר חופשי. שחיינים בולטים נוספים כללו את תומאס פרייזר-הולמס וטרוויס מאהוני, שסיימו במקומות השישי והשביעי במשחה ל-400 מטר מעורב אישי, קמרון מקאבוי שסיים שביעי במשחה ל-100 מטר חופשי ודייוויד מקאון שסיים שביעי במשחה ל-400 מטר חופשי. אחותו של מקאון, אמה, זכתה במדליית ארד במשחה ל-200 מטר חופשי, הייתה שותפה לשיא העולם שקבעה נבחרת השליחות האוסטרלית ל-100X4 מטר חופשי (3:30.65 דקות) וזכתה גם בשתי מדליות כסף, במשחי השליחות ל-100X4 מטר מעורב ו-200X4 מטר חופשי. שחיינית נוספת, מדליין גרובס, זכתה במדליית כסף במשחה ל-200 מטר פרפר. לא פחות מ-11 שחייניות אוסטרליות נוספות העפילו למשחי גמר: ברונטה קמפבל (מקום רביעי ב-100 מטר חופשי ומקום שביעי ב-50 מטר חופשי), קייט קמפבל (מקום חמישי ב-50 מטר חופשי ומקום שישי ב-100 מטר חופשי), ג'סיקה אשווד (מקום חמישי ב-800 מטר חופשי ומקום שביעי ב-400 מטר חופשי), ברונטה בראט (מקום חמישי ב-200 מטר חופשי), בלינדה הוקינג (מקום חמישי ב-200 מטר גב), טיילור מקקאון (מקום חמישי ב-200 מטר חזה), אלישיה קוטס (מקום חמישי ב-200 מטר מעורב אישי), טמסין קוק (מקום שישי ב-400 מטר חופשי), אמילי סיבום (מקום שביעי ב-100 מטר גב), מדיסון וילסון (מקום שמיני ב-100 מטר גב) ובריאנה ת'רוסל (מקום שמיני ב-200 מטר פרפר).
בשיט זכו האוסטרלים בארבע מדליות. טום ברטון זכה במדליית הזהב בדגם לייזר, ושלושה צמדים זכו במדליות כסף: מתיו בלצ'ר וויליאם ראיין ב-470, ניית'ן אאוטרידג' ואיאן ג'נסן ב-49er וליסה דרמנין ווג'ייסון ווטרהאוס ב-נאקרה 17. לבלצ'ר, אאוטרידג' וג'נסון הייתה זו מדליה אולימפית שנייה, לאחר שבלונדון זכו בזהב. שייט נוסף, ג'ייק לילי, סיים במקום השמיני בדגם פין. החותרת קים ברנן שיפרה את הישגיה מלונדון, וזכתה במדליית הזהב. שתי רביעיות חותרים אוסטרליות זכו במדליות כסף. קלואי אספוסיטו זכתה במדליית זהב בקרב חמש מודרני, הראשונה בהיסטוריה של אוסטרליה, עם שיא אולימפי חדש (1372 נקודות). אחיה, מקס, סיים במקום השביעי. אלופה אולימפית נוספת הייתה הקלעית קתרין סקינר, שזכתה במדליית הזהב בטראפ.
באתלטיקה זכו האוסטרלים בשתי מדליות. ג'ארד טאלנט איבד את תוארו בהליכה ל-50 ק"מ, אך זכה במדליה האולימפית הרביעית ברציפות שלו, מדליית כסף. הלך נוסף, דיין ברד-סמית', זכה במדליית הארד במקצה ל-20 ק"מ. אתלטים אוסטרלים נוספים שרשמו הישגים גבוהים בריו כללו את אלאנה בויד (מקום רביעי בקפיצה במוט), דני סמואלס (מקום רביעי בזריקת דיסקוס), קתרין מיטשל (מקום שישי בהטלת כידון), מדליין הילס (מקום שביעי בריצת 3000 מטר מכשולים), ברוק סטראטון (מקום שביעי בקפיצה לרוחק), הנרי פריין (מקום שביעי בקפיצה לרוחק) ורביעיית השליחות ב-400X4 מטר (מקום שמיני).
נבחרת רוכבי האופניים האוסטרלית זכתה במדליית כסף במרוץ המרדף ונבחרת הרוכבות סיימה במקום החמישי. אנה מירס איבדה את תוארה מלונדון, אך זכתה במדליית ארד בקיירין וסיימה במקום הרביעי במקוץ הקבוצתי יחד עם סטפני מורטון. בספרינט סיים מתיו גלאצר במקום הרביעי ופטריק קונסטבל במקום השמיני, ושניהם סיימו במקום הרביעי בספרינט הקבוצתי. במרוץ אופני BMX סיים סאם וילוביי במקום השישי ואנתוני דין במקום השמיני. גלן או'שי סיים במקום השביעי באומניום ואנט אדמונדסון סיימה במקום השמיני במרוץ המקביל לנשים.