Především pro přípravu na mistrovství světa 2016 v norském Oslu si Fourcade za pomoci svého přítele Nora Tarjeiho Bøea koupil v červnu 2015 byt v Oslu, kde plánoval absolvovat letní část tréninku. Po průběhu poloviny šampionátu se tohle rozhodnutí zdálo jako dobrý tah. Fourcade nejprve se smíšeným týmem získal zlaté medaile, když jako finišman získal v předposlední rovince několikametrový náskok na Simona Schemppa z Německa a před cílem si dovolil malý skok s telemarkem. Ve sprintu pak po bezchybné střelbě zvítězil s náskokem téměř půl minuty na druhého v cíli domácího Oleho Einara Bjørndalena. Systémem start–cíl pak zvítězil i v následném stíhacím závodě, kde si bez potíží střežil svůj náskok ze sprintu. Těmito zlatými medailemi si zabezpečil pátý velký křišťálový glóbus pro celkového vítěze Světového poháru a svůj počet zlatých medailý navýšil na celkových devět. I s jednou trestnou minutou ovládl vytrvalostní závod, když si opět pomohl nejrychlejším během ze všech závodníků a navíc získal malý glóbus z této disciplíny. Fourcade tak získal čtvrtou zlatou medaili z jednoho mistrovství světa, což se před ním povedlo jen Noru Bjorndalenovi v roce 2009, zároveň se stal prvním biatlonistou v historii, který ovládl vytrvalostní závod na mistrovství světa třikrát za sebou. S mužskou štafetou pak obsadil 8. místo. O jeho pátou zlatou medaili z jednoho šampionátu ho připravil Johannes Thingnes Bø v závodu s hromadným startem, když jej v poslední zatáčce před cílem předjel a vytvořil si malý náskok, který Fourcade už nedokázal smazat.