W 2016 na letnich igrzyskach olimpijskich, które rozegrano w Rio de Janeiro, wywalczyła kolejne dwa srebrne medale – w konkurencji zarówno duetów (dzięki rezultatowi 192,3688 pkt), jak i drużyn (dzięki uzyskanemu rezultatowi 192,9841 pkt). Po tych igrzyskach Xuechen ogłosiła zakończenie kariery sportowej, jednak postanowiła ją wznowić w listopadzie 2018.