Paire startete zunächst gut in die Saison 2016, als er in Chennai im Einzel das Halbfinale und im Doppel das Finale erreichte. Im Einzel scheiterte er an Stan Wawrinka, im Doppel hatte er mit Austin Krajicek gegen Oliver Marach und Fabrice Martin das Nachsehen. Anschließend folgten zahlreiche frühere Ausscheiden, nur dreimal erreichte er bei Einzelturnieren das Halbfinale. Im August rückte er für den verletzten Richard Gasquet in den französischen Kader für die Olympischen Spiele nach. Nach einem Auftaktsieg gegen Lukáš Rosol schied er in der zweiten Runde trotz zweier Matchbälle gegen Fabio Fognini aus. Unmittelbar nach seinem Ausscheiden wurde er aufgrund interner Vorfälle aus der Olympiamannschaft geworfen. In der restlichen Saison bestritt Paire noch neun Turniere auf der World Tour und erreichte lediglich bei dreien davon, darunter bei den US Open, die zweite Runde. In der Weltrangliste fiel er zum Jahresende dadurch auf den 47. Platz zurück.