9月16日，全运赛场进行了5个大项的决赛，共产生12枚金牌。其中，备受瞩目的开幕后首枚金牌由山东队的张博文/张梦雪在射击10米气手枪混合团体决赛中夺得。

作为开幕后首金归属的重头项目，射击10米气手枪混合团体比赛结果出人意料。联合一队的东京奥运会冠军组合庞伟/姜冉馨在资格赛中的表现不尽如人意，未能进入最后的奖牌争夺战。而里约奥运会女子10米气手枪冠军张梦雪与张博文组成的山东一队一路高歌猛进，以资格赛排名第一进入决赛。最终，他们以16比10战胜浙江一队的冯思璇/刘军辉，夺得开幕后的首枚金牌。由陕西选手王倩和河南选手何正阳组成的联合二队在铜牌争夺赛中不敌贵州一队，获得第四名。

射击项目的另一块金牌在男子10米气步枪团体决赛中产生。这枚金牌最终由杨皓然、杜林澍、刘禹岐组成的河北队获得。

柔道赛场共产生5枚金牌，北京队夺得两金两银成为最大赢家。在男子60公斤级决赛中，北京队的刘文志战胜队友唐小龙夺得金牌；男子66公斤级金银牌同样被北京队的马端斌与王超取得；女子48公斤级金牌由来自湖南队的刘亭夺得；女子52公斤级的冠军由湖南队的伍阳英获得；女子57公斤级的金牌则由广东选手卢童娟摘得。

举重赛场同样精彩。在女子49公斤级决赛中，来自湖南队的选手侯志慧以214公斤的总成绩险胜夺冠，仅领先第二名广西队选手蒋惠花1公斤，而214公斤也超过了她自己此前创造的213公斤的世界纪录。

此外，陕西省体育场迎来足球女子成年组的首场比赛，王霜领衔的联合队对阵东道主陕西队。上半场近36分钟时，王霜开出任意球长传至陕西队门前，王焱头球破门。随后的比赛中，双方再无进球，最终联合队以1比0的比分取得胜利。

原定于当日进行的小轮车女子和男子竞速赛决赛因天气原因改日进行，具体比赛时间另行通知。