2016年夏季奥林匹克运动会田径男子4×100米接力比赛于2016年8月18日至19日在巴西里约热内卢阿维兰热奥林匹克体育场举行。
牙买加是2012年伦敦奥运以及2015年世锦赛该项目冠军，同时也保持者世界纪录和奥运纪录，被认为是夺冠的大热门，此前曾夺得男子100米和200米金牌的尤塞恩·博尔特也将为自己在该届奥运的第三枚金牌发起冲击。美国队是该项目世界第二强队，然而该国在2012年伦敦奥运该项目上因为禁药问题而被取消资格，而在2015年世锦赛上该国也因为交接棒问题而被取消成绩。尽管这两支队伍实力强劲，但获得该项目2016年年度排名第一的是英国队，该国的四名队员在同年7月23日跑出了37秒78的成绩。除此之外，曾获2012年伦敦奥运该项目银牌的特立尼达和多巴哥、同赛事铜牌得主法国、以及分别获得2015年世锦赛该项目亚军和季军的中国和加拿大同样也具备争夺奖牌的实力。
预赛第一组的前六名全部都刷新了各自的赛季最好成绩，其中中国队和土耳其队更是分别刷新了亚洲纪录和土耳其全国纪录。然而，土耳其队仍以小组第四名的成绩无缘决赛，法国队也同样止步预赛，而美国队、中国队和加拿大队则相继晋级决赛。在第二组中，日本队实力强劲，他们超越了以替补阵容为主的牙买加队，并以37秒68的成绩打破中国队在第一组比赛中刷新的亚洲纪录，特立尼达和多巴哥则以第三的成绩晋级决赛，这一小组中的另外两支队伍英国队和巴西队则凭借成绩上的优势晋级。
决赛一开始，牙买加、美国和日本就先发制人取得领先。到了第二棒时，三支队伍仍然领先，中国、加拿大、英国、特立尼达和多巴哥则紧随其后。到了最后一棒时，日本的最后一棒队员剑桥飞鸟冲刺有力，一举超越美国，另一方面，牙买加队凭借着博尔特的出色发挥扩大自身的领先优势。最终牙买加队以37秒27获得冠军，日本队以37秒60的成绩再次刷新亚洲纪录并获得一枚宝贵的银牌，美国队原本第三个到达终点，但由于该国在规定区域外进行交接棒，而被取消成绩，因此第四个到达终点的加拿大队获得铜牌，中国、英国和巴西分获四至六名。
以下是比赛开始前的世界纪录、奥运纪录及2016年最好成绩：
以下是比赛期间刷新的纪录：
以下是比赛期间刷新的国家纪录：
所有时间为巴西时间（UTC-3）
晋级规则：每组前三名（Q）以及这之外成绩最好的前两名（q）晋级下一轮。
