Ở Olympic Rio 2016, Hoàng Xuân Vinh góp mặt ở 2 nội dung gồm 10m súng ngắn hơi nam và 50m súng ngắn bắn chậm nam. Kết thúc 2 phần thi của mình, xạ thủ 41 tuổi đã lần lượt đoạt HCV và HCB. Đây cũng là 2 huy chương mà đoàn thể thao Việt Nam có được tại ngày hội thể thao lớn nhất hành tinh tính đến thời điểm này.
Trong lịch sử tham dự Thế vận hội của đoàn thể thao Việt Nam, Xuân Vinh chính là vận động viên đầu tiên giành được HCV.
Xuân Vinh thực hiện loạt bắn ở nội dung 10m súng ngắn hơi nam.
Phản ứng của Xuân Vinh khi giành HCV.
Bắt tay với 1 thành viên của đội tuyển bắn súng Trung Quốc.
Hoàng Xuân Vinh ôm Felipe Almeida Wu (Brazil), người đoạt HCB.
Felipe Almeida Wu, Hoàng Xuân Vinh và Pang Wei trên bục nhận huy chương.
Xuân Vinh hát Quốc ca.
Xuân Vinh chính là VĐV đầu tiên của Việt Nam giành HCV Olympic.
Hoàng Xuân Vinh, Jongoh Jin và Song Guk Kim trên bục nhận huy chương ở nội dung 50m súng ngắn bắn chậm nam
Hoàng Xuân Vinh bắt tay với Song Guk Kim, người giành HCV.
Xuân Vinh đã có một kỳ Olympic thành công.