Il torneo di doppio femminile ai Giochi olimpici di Rio de Janeiro del 2016 si è svolto dal 6 al 14 agosto all'Olympic Tennis Center nel Barra Olympic Park di Barra da Tijucasu su campi di cemento outdoor. I match si sono svolti al meglio dei due set su tre, compresa la finale.
Il 6 giugno 2016 l'ITF ha diramato la lista delle coppie iscritte al torneo.[1] Di seguito è riportato l'elenco completo ordinato in base al ranking WTA del 6 giugno 2016. Sono qualificate 32 coppie, di cui 24 qualificate direttamente in base ai ranking combinati (fra singolare e doppio), e 8 invitate dalla federazione internazionale. Le giocatrici inserite nella top 10 del ranking di doppio hanno diritto a una partner a scelta della propria federazione, indipendentemente dal ranking. Segnate con un asterisco le coppie invitate.
Australia, Cina, Germania, Repubblica Ceca, Romania, Russia, Spagna, Stati Uniti e Ucraina schierano due coppie ciascuna.