En natación, Israel Oliver ganó en 200 metros estilos y 100 mariposa (categoría para ciegos), Teresa Perales recibió un oro en 50 metros espalda y tres platas (100 y 200 libre, y 200 estilos), con lo que incrementa su palmarés personal con 26 metales paralímpicos desde su debut en los Juegos de Sidney 2000. Otros multimedallistas fueron los nadadores Sarai Gascón (plata en 100 libre, 100 mariposa y 200 estilos), Nuria Marqués (oro en 400 libre y plata en 100 espalda) y María Delgado (bronce en 50 libre y 100 espalda). También subieron al podio del Centro Acuático Olímpico de Río de Janeiro Michelle Alonso y Óscar Salguero (ambos en 100 braza), y recibieron medallas Miguel Luque (plata en 50 braza) y Ariadna Edo (bronce en 400 libre).
El equipo español de atletismo se hizo con tres oros: Kim López en lanzamiento de disco, Gerard Descarrega y su guía, Marcos Blanquiño en 400 metros y Elena Congost en la maratón. Abderrahman Ait recibió la plata en maratón de la clase T46, al igual que Alberto Suárez en la T12. En cuanto a los bronces, David Casinos obtuvo uno en lanzamiento de disco e Izaskun Osés otro en 1.500 metros. En ciclismo, el tándem formado por Ignacio Ávila y Joan Font se proclamó subcampeón paralímpico en fondo en carretera, mientras que en kilómetro en pista, el bronce se lo llevó Alfonso Cabello. Bronces también parA el equipo de velocidad formado por el Cabello, Eduardo Santas y Amador Granados. En tenis de mesa, el equipo español se llevó dos platas, una para Álvaro Valera en individuales de la clase 6 y otra para el equipo de las clases 9 y 10 compuesto por José Manuel Ruiz, Jorge Cardona y Juan Bautista Pérez.
La selección masculina de baloncesto en silla de ruedas hizo historia con la medalla de plata, el primer metal conseguido por España en unos Juegos Paralímpicos en esta disciplina, con lo que mejora el cuarto puesto de Atlanta’96. Y en triatlón, Jairo Ruiz subió al podio en Fort Copacabana para recibir la medalla de bronce en el estreno de este deporte en unos Juegos Paralímpicos.