Соревнования по настольному теннису среди женщин в одиночном разряде на летних Олимпийских играх 2016 года проходили с 6 по 10 августа в «Риосентро» (павильон 3). В соревнованиях приняли участие 70 спортсменок из 43 стран. Действующей олимпийской чемпионкой в данной дисциплине по итогам предыдущей Олимпиады являлась китайская теннисистка Ли Сяося.
Китаянки Дин Нин и Ли Сяося в 8 матчах на двоих до финала отдали всего одну партию: Ким Сон И выиграла партию у Дин Нин в полуфинале. Финал стал повторением решающего матча Игр 2012 года. Чемпионка мира 2015 года Дин Нин в семи партиях сумела взять реванш у Ли Сяося за поражение в финале Олимпийских игр в Лондоне.
Посев спортсменок на олимпийском турнире осуществлялся согласно рейтингу ITTF на 1 августа 2016 года. Первые 16 сеянных теннисисток начнут выступление с третьего раунда.