2016年夏季奥林匹克运动会图瓦卢代表团是图瓦卢所派出的2016年夏季奥林匹克运动会代表团。这是图瓦卢第三次派代表参加奥运。
图瓦卢代表团既是2016年里约奥运规模最小的代表团，也是该届奥运唯一仅派出一名运动员参赛的代表团。代表团唯一的运动员艾提莫尼·提姆阿尼在开幕式中担任旗手，他在男子100米预赛中排名小组第七，无缘晋级。
2007年，图瓦卢正式成为国际奥林匹克委员会成员国。之后该国在2008年北京奥运和2012年伦敦奥运期间各派出三名运动员参赛，最终均未获得奖牌。2016年7月，艾提莫尼·提姆阿尼获得了国际田径联合会授予的一个外卡席位，成为了里约奥运图瓦卢代表团唯一的参赛运动员。
艾提莫尼·提姆阿尼曾是一名足球运动员，后来他转项成为一名短跑运动员。转项后，他参加了巴布亚新几内亚举行的2015年太平洋运动会以及中国北京举行的2015年世界田径锦标赛。尽管提姆阿尼未能在国际田联规定的时间内达到参赛资格标准成绩，他依然获得了国际田联授予的一个外卡席位，得以参加奥运。奥运前，图瓦卢教育、体育与文化部助理部长图福阿·帕拿帕（Tufoua Panapa）称：“尽管我们是最小的国家之一，但他（提姆阿尼）让我们这个国家显得更大，我们为他感到骄傲。”最终提姆阿尼在男子100米项目第一轮以11秒81的成绩排名小组第七，无缘下一轮。
