Захист титулу чемпіонів Європи на Євро-2016 для збірної Іспанії також склався невдало. Команда подолала груповий етап, проте вже у першому раунді плей-оф, на стадії 1/8 фіналу, поступилася збірній Італії, команді, яку чотирма роками раніше здолала у київському фіналі. Піке повністю відіграв у всіх чотирьох матчах збірної на турнірі та навіть приніс перемогу в першій грі групового етапу, ставши автором єдиного голу в протистоянні зі збірною Чехії.