Am 20. Mai 2016 stellte Klosterhalfen in Ostrava beim "Golden Spike Meeting" mit 4:06,91 min über 1500 Meter erneut eine persönliche Bestzeit auf und schaffte die Olympianorm. Wenig später wurde sie in Kassel Deutsche Meisterin. Dank der erreichten Norm sicherte sie sich die Teilnahme an den Olympischen Spielen in Rio de Janeiro, wo sie mit 4:07,26 min als Zehnte in ihrem Vorlauf ausschied. Bei den Juniorenweltmeisterschaften in Bydgoszcz gewann sie mit deutschem U20-Rekord die Bronzemedaille über 3000 Meter. Zum Jahresende war sie die überragende U20-Läuferin bei den Cross-Europameisterschaften in Chia auf Sardinien und holte sich mit großem Vorsprung die Goldmedaille. Mit dem deutschen U20-Team gewann sie zudem Silber.