La temporada 2016 va començar per Ivanović a Auckland amb derrota en primera ronda davant Naomi Broady. Per tal d'aconseguir rodatge va participar també en el torneig de Sydney amb una nova derrota en primera ronda enfront Plíšková. A l'Open d'Austràlia va avançar només fins tercera ronda, cedint davant Madison Keys. A continuació va disputar el torneig de Sant Petersburg aconseguint arribar fins a semifinals, vençuda per Roberta Vinci. En els següents torneigs de Dubai, Indian Wells i Miami caient en tercera ronda enfront Strýcová, Plíšková i Bacsinszky respectivament. Va començar els torneigs sobre terra batuda a Stuttgart cedint enfront Plíšková en tercera ronda, mentre que a Madrid i Roma va caure en segona davant Louisa Chirico i Christina McHale. En el Roland Garros no va superar la tercera ronda cedint enfront Elina Svitolina. A continuació va disputar l'edició inaugural del torneig de Mallorca arribant a quarts de final en ser vençuda per Garcia, i després Wimbledon, on va ser derrotada per Ekaterina Alexandrova. A l'estiu va participar en els Jocs Olímpics de Rio de Janeiro, però també va caure en primera ronda enfront Carla Suárez Navarro. Va descansar fins al US Open, però novament va ser superada en primera ronda, ara per Denisa Allertova. Després dels mals resultats, només havia aconseguit 15 victòries, va decidir descansar la resta de la temporada per recuperar-se d'una lesió. Just finalitzar l'any va anunciar la seva retirada definitiva al·legant que els problemes físics que patia constantment li impedien rendir correctament.