2016年夏季奥林匹克运动会女子200米蛙泳比赛于2016年8月10日至11日在巴西里约热内卢奥林匹克水上运动中心举行。
日本选手金藤理绘在赛事举办的同一年便两次打破亚洲纪录，是此次比赛夺冠的热门之一，尽管她在决赛的前半段落后，但她在后半段实现对对手的反超，并扩大优势，最终以2分20秒30的成绩，在自己运动生涯里的最后一次奥运会中夺得金牌，同时也成为继前畑秀子和岩崎恭子后第三位获得该项目金牌的日本选手，因曾有禁药史而被取消资格后来又通过申诉重获资格的俄罗斯运动员露莉亚·伊菲莫娃尽管在入场时遭现场观众狂嘘，仍然顶住压力，以2分21秒97的成绩为俄罗斯游泳队再添一枚银牌；先前在女子100米蛙泳上以第四名的成绩无缘奖牌的中国选手史婧琳尽管在第三个转身时仍处于第七名，但在最后时刻凭借冲刺，以2分22秒28的个人最好成绩摘得一枚铜牌。
英国选手克洛伊·图顿以0.06秒之差获得第四名，无缘奖牌，赛后她将自己的失利归咎于银牌得主伊菲莫娃；在决赛前半段处于领先的澳大利亚选手泰勒·麦基翁进入到后半段之后逐渐被其他选手赶超，最终以2分22秒43排名第五；曾在半决赛打破英国纪录的莫莉·伦肖以2分22秒72获得第六名；加拿大选手基拉·史密斯以及该项目世界纪录保持者丽克·默勒·佩德森分别获得第七和第八名。
纪录以下是比赛开始前的世界纪录以及奥运纪录：
| 世界纪录 | 丽克·默勒·佩德森（丹麦） | 2:19.11 | 西班牙巴塞罗那 | 2013年8月1日 | |
| 奥运会纪录 | 丽贝卡·索尼（美国） | 2:19.59 | 英国伦敦 | 2012年8月2日 |
预赛
| 排名 | 组别 | 泳道 | 姓名 | 代表团 | 时间 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 5 | 丽克·默勒·佩德森 | 丹麦 | 2:22.72 | Q |
| 2 | 3 | 4 | 金藤理绘 | 日本 | 2:22.86 | Q |
| 3 | 3 | 5 | 泰勒·麦基翁 | 澳大利亚 | 2:23.00 | Q |
| 4 | 3 | 3 | 克洛伊·图顿 | 英国 | 2:23.34 | Q |
| 5 | 2 | 6 | 莫莉·伦肖 | 英国 | 2:23.37 | Q |
| 6 | 4 | 6 | 基拉·史密斯 | 加拿大 | 2:23.69 | Q |
| 7 | 4 | 4 | 维多利亚·泽伊内普·居内什 | 土耳其 | 2:23.83 | Q |
| 8 | 4 | 5 | 露莉亚·伊菲莫娃 | 俄罗斯 | 2:23.90 | Q |
| 9 | 4 | 3 | 史婧琳 | 中国 | 2:24.33 | Q |
| 10 | 3 | 6 | 赫拉芬希尔杜尔·卢瑟斯多蒂尔 | 冰岛 | 2:24.43 | Q |
| 11 | 2 | 3 | 杰茜卡·瓦尔 | 西班牙 | 2:24.55 | Q |
| 12 | 4 | 7 | 莫莉·汉尼斯 | 美国 | 2:24.74 | Q |
| 13 | 2 | 4 | 渡部香生子 | 日本 | 2:24.77 | Q |
| 14 | 4 | 1 | Jenna Laukkanen | 芬兰 | 2:25.52 | Q |
| 15 | 2 | 2 | 莉莉·金 | 美国 | 2:25.89 | Q |
| 16 | 2 | 7 | Sofiya Andreeva | 俄罗斯 | 2:26.58 | Q |
| 17 | 4 | 2 | 凡妮·莱克鲁斯 | 比利时 | 2:27.16 | |
| 18 | 3 | 1 | Martina Morav?íková | 捷克 | 2:27.51 | |
| 19 | 3 | 8 | 谢拜什真·达尔玛 | 匈牙利 | 2:27.94 | |
| 20 | 2 | 8 | 斯通科维奇·安娜 | 匈牙利 | 2:27.97 | |
| 21 | 1 | 4 | Julia Sebastián | 阿根廷 | 2:27.98 | |
| 22 | 3 | 2 | Georgia Bohl | 澳大利亚 | 2:28.24 | |
| 23 | 3 | 7 | Martha McCabe | 加拿大 | 2:28.62 | |
| 24 | 4 | 8 | 于静瑶 | 中国 | 2:28.65 | |
| 25 | 1 | 3 | Fiona Doyle | 爱尔兰 | 2:29.76 | |
| 26 | 1 | 2 | 索菲·汉松 | 瑞典 | 2:30.59 | |
| 27 | 1 | 7 | A?ona Ribakova | 拉脱维亚 | 2:30.82 | |
| 28 | 1 | 6 | Amit Ivry | 以色列 | 2:31.49 | |
| 29 | 2 | 1 | 白秀娟 | 韩国 | 2:32.79 | |
| 1 | 5 | 江忞懿 | 中国香港 | DNS |
半决赛
第一组
| 排名 | 泳道 | 运动员 | 代表团 | 时间 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 4 | 金藤理绘 | 日本 | 2:22.11 | Q |
| 2 | 6 | 露莉亚·伊菲莫娃 | 俄罗斯 | 2:22.52 | Q |
| 3 | 5 | 克洛伊·图顿 | 英国 | 2:22.71 | Q |
| 4 | 3 | 基拉·史密斯 | 加拿大 | 2:22.87 | Q |
| 5 | 2 | 赫拉芬希尔杜尔·卢瑟斯多蒂尔 | 冰岛 | 2:24.41 | |
| 6 | 1 | Jenna Laukkanen | 芬兰 | 2:25.14 | NR |
| 7 | 8 | Sofiya Andreeva | 俄罗斯 | 2:25.90 | |
| 8 | 7 | 莫莉·汉尼斯 | 美国 | 2:26.80 |
第二组
| 排名 | 泳道 | 运动员 | 代表团 | 时间 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 5 | 泰勒·麦基翁 | 澳大利亚 | 2:21.69 | Q |
| 2 | 3 | 莫莉·伦肖 | 英国 | 2:22.33 | Q、NR |
| 3 | 2 | 史婧琳 | 中国 | 2:22.37 | Q |
| 4 | 4 | 丽克·默勒·佩德森 | 丹麦 | 2:22.45 | Q |
| 5 | 6 | 维多利亚·泽伊内普·居内什 | 土耳其 | 2:23.49 | |
| 6 | 7 | 杰茜卡·瓦尔 | 西班牙 | 2:24.22 | |
| 7 | 8 | 莉莉·金 | 美国 | 2:24.59 | |
| 8 | 1 | 渡部香生子 | 日本 | 2:25.10 |
决赛
| 排名 | 泳道 | 运动员 | 代表团 | 时间 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 金藤理绘 | 日本 | 2:20.30 | ||
| 7 | 露莉亚·伊菲莫娃 | 俄罗斯 | 2:21.97 | ||
| 6 | 史婧琳 | 中国 | 2:22.28 | ||
| 4 | 1 | 克洛伊·图顿 | 英国 | 2:22.34 | |
| 5 | 4 | 泰勒·麦基翁 | 澳大利亚 | 2:22.43 | |
| 6 | 3 | 莫莉·伦肖 | 英国 | 2:22.72 | |
| 7 | 8 | 基拉·史密斯 | 加拿大 | 2:23.19 | |
| 8 | 2 | 丽克·默勒·佩德森 | 丹麦 | 2:23.74 |
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