2016年获得第53届世乒赛女团冠军以及亚洲杯女单冠军。
2016年8月17日，里约奥运会乒乓球女团决赛，刘诗雯和队友(李晓霞、丁宁)3-0横扫德国强势夺冠，实现奥运会3连冠。
2016年9月，在全国乒乓球锦标赛混双决赛中，刘诗雯/林高远击败北京队的马龙/丁宁，获得混双冠军。2017年乒乓球亚锦赛在江苏无锡继续进行，女团决赛中国队迎战日本队。首场刘诗雯3-1战胜平野美宇，第二场丁宁直落三局完胜伊藤美城，第三场朱雨玲3-1拿下早田希娜，中国队总比分3-0击败日本队，首次亚锦赛女团六连冠，也是第17次夺冠。
2017年6月5日，在杜塞尔多夫世乒赛中，刘诗雯与丁宁成功夺得女双冠军。
