Komite Olimpiade Venezuela (COV) mengirimkan 87 atlet, 62 pria dan 25 wanita, untuk berkompetisi dalam dua puluh olahraga di Olimpiade. Ini adalah delegasi terbesar kedua yang dikirim ke Olimpiade, kurang dari rekor yang ditetapkan di Beijing 2008 (108) hampir dua puluh persen. Bola basket pria
adalah satu-satunya olahraga berbasis tim di mana Venezuela lolos ke Olimpiade, kembali ke basket Olimpiade untuk pertama kalinya sejak 1992. Venezuela juga melakukan debutnya di golf (baru untuk Olimpiade 2016) dan bola voli pantai wanita, serta kembalinya ke acara berkuda, mendayung, dan taekwondo setelah delapan tahun.