L’Afrique du Sud a raflé un bon nombre de médailles olympiques, et a été classée 27e aux tableaux de médailles avec un total de 10 médailles : 2 médailles d’or, 6 médailles d’argent et 2 de bronze. La première médaille d’or a été remportée par Wayde Van Niekerk, 24 ans, qui a détenu le record du monde du 400 m après s’être imposé en finale, dans le temps de 43:03. Il a ainsi amélioré de 15 centièmes de seconde le précédent record détenu depuis 1999 par l’Américain Michael Johnson en finale des Mondiaux d’Espagne. Niekerk, sacré champion du monde du 400 m en 2015, est le seul athlète à être descendu à la fois sous les 10 secondes au 100 m, sous les 20 secondes au 200 m, et sous les 44 secondes au 400 m. Depuis 1968, le record du monde sur le 400 m n’avait changé qu’à trois reprises avant qu’il ne soit battu pour la quatrième fois par Niekerk.

La deuxième médaille d’or a été remportée par Caster Semenya, 25 ans, qui a impressionné lors des séries du 800 m avec un temps de 1:59.31. Elle a pu assommer la finale en laissant plusieurs dizaines de mètres d’écart avec l’athlète du Burundi Francine Niyonsaba (1:56.49), et la Kényane Margaret Wambin (1:56.89). Semenya, vice-champion olympique en 2012, a été sous le feu des projecteurs en 2009 à Berlin lors de son titre mondial, décroché à 18 ans seulement. En 2015, elle remporte la médaille d’or aux Jeux africains de Brazzaville.

L’Afrique du Sud a raflé 2 médailles d’argent en athlétisme par Luvo Manyonga en saut en longueur, et Sunette Viljoen en javelot femmes. Les trois autres médailles d’argent ont été remportées par Chad le Clos en 200 m nage libre et 200 m papillon. Le Clos avait remporté l’or aux JO de Londres 2012 sur le 200 m papillon, battant Michael Phelps sur les 5 dernières mètres. La médaille d’argent en natation a été remportée par le nageur Cameroun Van der Burgh en 100 m brasse. La dernière médaille d’argent a été remportée en aviron par les deux rameurs Shaum Keeling et Lawrence Brittain dans l’épreuve de deux sans barreurs. Quant aux médailles de bronze, elles ont été remportées en triathlon et en rugby à sept.