Stine Nielsen blev i november 2014 indlagt på Odense Universitetshospital med en blodprop i hjernen. Hun overvandt dette og blev efterfølgende udtaget til OL i Rio. Her stillede hun op i 10 m luftriffel, hvor hun med 410,1 point kom på 38. pladsen. Hendes deltagelse i 50 m riffel, helmatch gik bedre, idet hun her med 579 point blev nummer 13.