הוועד האולימפי של ונצואלה (The Venezuelan Olympic Committee) הציב קבוצה של 87 ספורטאים, 62 גברים ו -25 נשים, כדי להתחרות בעשרים סוגי ספורט במשחקים. זו הייתה המשלחת השנייה בגודלה של המדינה לאולימפיאדה, כשהיא לא הצליחה להשיג את השיא שהושג בבייג'ינג 2008 (108) בכמעט עשרים אחוזים. כדורסל גברים
היה הספורט הקבוצתי היחיד בו ונצואלה זכתה למשחקים, וחזרה לכדורסל האולימפי לראשונה מאז 1992. ונצואלה גם עשתה את הופעת הבכורה שלה בגולף (חדש למשחקי 2016) ובחוליית החוף של נשים, כמו גם חזרה לאירועי רכיבה, שחייה וטקוואנדו לאחר שמונה שנים.