Il Kazakistan ha partecipato ai Giochi della XXXI Olimpiade, che si sono svolti a Rio de Janeiro, Brasile, dal 5 al 21 agosto 2016, con una delegazione di 101 atleti impegnati in 19 discipline. Portabandiera alla cerimonia di apertura è stato il taekwondoka ventenne Ruslan Zhaparov, alla sua prima Olimpiade.
La rappresentativa kazaka, alla sua sesta partecipazione ai Giochi estivi, conquistato in tutto 17 medaglie: tre d'oro, cinque d'argento e nove di bronzo, che le sono valse il ventiduesimo posto nel medagliere complessivo.