Kroatië nam deel aan de Olympische Zomerspelen 2016 in Rio de Janeiro, Brazilië. De selectie bestond uit 87 sporters, actief in 18 verschillende sportdisciplines. De ploeg was kleiner dan bij de voorgaande twee Olympische Spelen, maar de Olympische Zomerspelen 2016 waren de meest succesvolle Zomerspelen voor Kroatië in haar olympische geschiedenis. Het land won vijf gouden medailles, twee meer dan vier jaar eerder, driemaal zilver en tweemaal brons. Waterpoloër Josip Pavić droeg de nationale vlag tijdens de openingsceremonie. De broers Martin en Valent Sinković wonnen in het roeien goud bij de dubbel-twee. Ze droegen gezamenlijk de Kroatische vlag bij de sluitingsceremonie.