På OL i Rio 2016 vandt Hitchon en bronzemedalje i kvindernes hammerkast.
med en afstand på 74,54 meter på sit sidste forsøg, og satte en ny GB rekord i processen. Det gjorde hende også til den første britiske hammerkaster til at vinde en olympisk medalje og sluttede en 28-årig olympisk medalje tørke for GB i kvinders feltbegivenheder siden Fatima Whitbreads sølv i Seoul i 1988.