פורטוגל העפילה ליורו 2016 מהמקום הראשון בבית בטורניר המוקדמות לפני אלבניה, דנמרק, סרביה וארמניה. בשלב הבתים בטורניר הגמר, היא לא הרשימה כאשר סיימה את כל משחקיה בתיקו. היא פתחה בתיקו 1–1 עם איסלנד ובהמשך סיימה בתיקו 0–0 עם אוסטריה ובתיקו 3–3 עם הונגריה. פורטוגל העפילה לשמינית הגמר מהמקום השלישי כשמקדימות אותה נבחרות איסלנד והונגריה. בשמינית הגמר גברה פורטוגל על קרואטיה 1–0 אחרי הארכה משער של ריקארדו קווארסמה 3 דקות לסיום ההארכה. ברבע הגמר סיימה פורטוגל בתיקו נוסף, 1–1 עם פולין וניצחה אותה 5–3 בבעיטות הכרעה מ-11 מטרים. בחצי הגמר גברה פורטוגל על ויילס 2–0 במשחק היחיד בטורניר אותו ניצחה פורטוגל בתוך 90 דקות. כריסטיאנו רונאלדו ונאני הבקיעו את השערים לזכות פורטוגל. במשחק הגמר התמודדה פורטוגל נגד צרפת המארחת והמועמדת לזכייה. משחק הגמר נערך ב-10 ביולי בסטאד דה פראנס. כוכב הנבחרת רונאלדו נפגע כבר בתחילת המשחק מתיקול של דימיטרי פאייה ונאלץ לעזוב את המשחק לאחר 25 דקות משחק בלבד. המשחק הסתיים בתיקו 0–0 בתום תשעים הדקות. בדקה ה-109 הבקיע אדר את שער הניצחון של פורטוגל במשחק שהסתיים בניצחון 1–0. רונאלדו כקפטן הניף את הגביע. זו הייתה זכייתה הראשונה של פורטוגל בטורניר בין-לאומי והישג השיא של הנבחרת. זאת אף על פי שנבחרת זו שיחקה כדורגל פחות אטרקטיבי ונחשבה לפחות מוכשרת ונוצצת מנבחרות קודמות של פורטוגל.