Le tableau du simple dames réunit 64 joueuses et se joue en 6 tours. Tous les matchs se disputent en 2 sets gagnants. Chose inédite, le tie-break est instauré dans la 3e et dernière manche.
Le critère principal d'admissibilité choisi par l'ITF est le classement mondial en vigueur le lundi suivant Roland-Garros (). Les 56 premières joueuses sont directement admissibles avec une limite de 4 joueuses par pays (un pays peut avoir 6 joueuses en tout si 2 autres jouent uniquement le double). Dans le cas de forfait, viennent les joueuses classées au-delà de la 56e place, auxquels s'ajoutent 8 invitations de l'ITF.
Les têtes de série sont désignées en fonction du classement du lundi . Le tirage au sort a lieu le jeudi .
Les Jeux olympiques sont marqués par l'épidémie d'infections à virus Zika qui s'étend dans la région depuis plusieurs mois. C'est l'une des raisons pour lesquelles certains joueurs de tennis, mais également des sportifs d'autres disciplines, déclarent forfait pour la compétition. C'est le cas par exemple pour Simona Halep chez les femmes.
La Porto-ricaine Mónica Puig, 32e mondiale, crée la surprise en apportant la première médaille d'or à son pays dans l'histoire des Jeux. En effet, elle s'impose en finale face à la numéro 2 mondiale, Angelique Kerber (6-4, 4-6, 6-1). La Tchèque Petra Kvitová glane la médaille de bronze à l'issue de sa victoire dans le match pour la 3e place[1].