Zwemmen was voor de Verenigde Staten de meest succesvolle sport in 2016. Het land won zestien gouden zwemmedailles, één minder dan de rest van de wereld bij elkaar. Voor een groot deel van de medailles in het zwemmen waren Michael Phelps, die na de Spelen stopte als wedstrijdzwemmer, en Katie Ledecky verantwoordelijk: Phelps won zes medailles (vijfmaal goud) en Ledecky vijf (viermaal goud). De enige zilveren medaille van Phelps in 2016, die hij als drievoudig titelverdediger won op de 100 meter vlinderslag, moest hij delen met twee anderen. De Singaporees Joseph Schooling, voor wie Phelps een jeugdheld was, won het eerste goud ooit voor zijn land. Het was voor het eerst in de geschiedenis van de Olympische Spelen dat drie zwemmers gelijktijdig als tweede eindigden en drie zilveren medailles werden uitgereikt. Op de laatste dag van het langebaanzwemmen wonnen de Amerikaanse vrouwen de 4x100 meter wisselslag. Het betekende de duizendste gouden medaille op de Zomerspelen voor de Verenigde Staten, 120 jaar nadat de atleet James Connolly het eerste goud won bij de Spelen van 1896.