O conceito do Parque Olímpico segue o padrão adotado pelas cidades que já sediaram ou irão sediar as 4 Olimpíadas anteriores aos Jogos de 2016: Sydney 2000, Atenas 2004, Pequim 2008 e Londres 2012. Este conceito, aplicado no projeto Rio 2016, valoriza a criação de uma área de centralidade para os Jogos na região da Barra da Tijuca, abrigando mais de metade das disciplinas em um raio de apenas 5 a 10 min da Vila Olímpica, trazendo muito mais conforto para os atletas. Além disto, esta centralidade desonera as operações de transporte e segurança, e permite que os Jogos sejam propostos com níveis de investimento mais baixos e mais viáveis.

O projeto prevê a construção de um Parque Olímpico que abrigará 3 as instalações já existentes (Arena Multiuso, o Parque Aquático Maria Lenk e o Velódromo) e 2 novas instalações esportivas: o Centro Nacional de Tênis e o Centro Olímpico Nacional de Treinamento.

O Centro Olímpico Nacional de Treinamento será um centro de excelência esportiva a ser criado para o desenvolvimento não apenas do esporte brasileiro, mas também de toda a América Latina e Caribe. Este centro será composto um pavilhão indoor multi-esportivo de 40.000 m2 e instalações externas como piscinas, pistas de atletismo a campos multiuso que abrigarão, no total, 6 disciplinas durante os Jogos e até 20 esportes após os Jogos.