Anfang 2016 scheiterte er bei den Australian Open schon in der ersten Runde an Fernando Verdasco. Im April holte er sich in Monte Carlo seinen neunten Titel. Im Finale bezwang er Gaël Monfils mit 7:5, 5:7 und 6:0. Im direkt folgenden Turnier in Barcelona gewann er seinen 69. Karrieretitel. Bei den French Open musste er sein Drittrundenmatch gegen Marcel Granollers aufgrund von Handgelenkschmerzen absagen. Diese hinderten ihn auch daran, in Wimbledon anzutreten. Erst zu den Olympischen Spielen kehrte er zurück, er musste sich dort im Halbfinale Juan Martín del Potro geschlagen geben. Im Spiel um Bronze unterlag er Kei Nishikori, wohingegen er im Doppel mit Marc López die Goldmedaille gewinnen konnte. Bei den US Open schied Nadal im Achtelfinale gegen Lucas Pouille aus. Kurz darauf beendete er die Saison 2016 aufgrund von gesundheitlichen Problemen vorzeitig und verzichtete damit, obwohl qualifiziert, auf eine Teilnahme an den ATP World Tour Finals.