Kasakhstan deltok under Sommer-OL 2016 i Rio de Janeiro, Brasil i perioden 5. – 21. august 2016. Den kasakhstanske troppen besto av 107 utøvere som deltok i sytten ulike idrettsgrener. Dette vr sjette gangen Kasakhstan deltok i et sommer-OL siden landet ble selvstendig fra Sovjetunionen. Taekwondoutøveren Ruslan Zhaparov var landets flaggbærer under åpningsseremonien.