北京时间8月10日23点15分，中国女篮在里约奥运会小组赛第三轮的比赛中对阵西班牙女篮。经过四节激战，中国女篮最终以68-89的比分战胜不敌西班牙女篮，没能拿到两连胜。个人数据方面，中国队的邵婷得到14分3个篮板1次助攻，陈晓佳11分；西班牙的托伦斯得到32分，全场最高。
在此前的两轮小组赛中，中国女篮先是68-90不敌加拿大女篮，但随后101-64大胜塞内加尔女篮；西班牙女篮则是65-59战胜塞尔维亚女篮，63-103大比分不敌美国女篮，两队都是取得了一胜一负的战绩。
第一节比赛开始，中国队邵婷获得空位三分的机会，可惜她没有投中。随后，西班牙队的恩杜尔空切抛射得手，拿下了这场比赛的第一分。随后，西班牙队的托伦斯又上篮得手，领先中国队4分。这个时候，孙梦然站了出来，她在篮下强打对手得手，为球队首开记录。之后西班牙队又命中一球，但中国队的陈晓佳连得4分，帮助球队扳平比分。在防住西班牙队一次进攻后，黄红玭中投得手，帮助球队反超。之后，中国队的老将陈楠上场，现场一片掌声。
在西班牙的托伦斯打进扳平进球后，中国队的老将陈楠站了出来，陈楠用两记中投稳住了局势。此后的一段时间内，两队的比分咬得非常紧，在一分多钟的时间都没能得分，最后还是由西班牙的托伦斯抢断一条龙得分。中国队虽然防守做得比较好，但还是连续四次进攻没有得分，在第五次进攻的时候终于靠孙梦昕的中投拿下2分。此后中国女篮越打越顺，陈晓佳突破上篮又制造二加一，可惜最后的加罚没有中。第一节比赛结束之前，孙梦昕命中压哨两分，帮助中国队以18-14领先。
随后进入第二节比赛，尽管西班牙队追回了2分，但中国队队长露雯命中斜45度三分，这个也是中国队本场比赛的第一个三分，帮助球队将分差拉大到了5分。此后西班牙队香盖伊急停跳投命中，中国队的陈晓佳用三分回应，随后西班牙队两罚一中，分差依然在5分。西班牙队不甘落后，开始追分，罗梅罗连头带突拿下5分，将分差缩小到了4分。在这个比较困难的时刻，中国队的赵志芳勇敢突入对方禁区造成犯规，随后又两罚两中，逐渐把局势稳了下来。
之后，西班牙队核心托伦斯突然爆发，她的三分帮助球队将比分扳平了。在比赛还剩4分多钟的时候，中国队吴迪的突破引发争议，裁判在看过录像后维持原判决，吴迪随后的罚球二中一。之后两队各自都有进球，比分也交替上升。上半场结束前，西班牙队打出5-0的小高潮，最终41-38以3分的优势进入下半场。
下半场易边再战，中国队陈晓佳的上篮造成对方犯规，可惜她的罚球只进了一个。不过，邵婷的三分还是让中国队及时扳平了比分，也是本场比赛中国队进的第四个三分球。之后互有攻守，中国队的领先优势也只是维持在1分。一分钟后风云突变，西班牙队再次打出5-0的小高潮，将比分反超了，但邵婷的进球又将双方拉回了同一起跑线。随后，西班牙队的进攻变得非常高效，在罗梅罗和托伦斯的进球帮助球队将比扩大到了6分。
被反超后中国队球员的心态有些着急，几次绝好机会都没能进球，而西班牙队则趁机再次扩大比分。本节比赛最后时刻，中国队六罚六中。第三节比赛结束，中国队59-64落后5分。
最后一节比赛，中国队上来就拼得很凶，求胜欲望非常强烈。不过，西班牙队核心核心托伦斯还是率先得分，好在中国队黄思静马上还以颜色。之后，西班牙队连得4分，马上将比分扩大到了9分。中国队的邵婷手感火热，连得5分，再次将分差追到6分。此后，中国队没能咬住比分，西班牙队托伦斯投中三分，科鲁兹、恩杜尔也连续得分，分差来到21分，西班牙队已经锁定胜局。
中国女篮首发： 陈晓佳、露雯、邵婷、黄红玭、孙梦然
西班牙女篮首发：尼科尔斯、托伦斯、帕劳、科鲁兹、恩杜尔
北京时间8月12日23点15分，中国女篮将在小组赛第四轮的比赛中对阵塞尔维亚女篮，西班牙女篮则会在8月13日4点45分对阵塞内加尔女篮。