37-åringen säger att beslutet var naturligt eftersom hon i flera år försökt komma till rätta med en fotskada utan att lyckas.
"Att få springa ärevarv med den kroatiska flaggan har varit en stor ära. Hade jag vetat att Rio skulle bli mitt sista hade jag sprungit det ännu mer stolt. Med frid i mitt hjärta, tacksamhet för varje tum och varje applåd vänder jag till nästa sida av mitt liv", säger Vlasic i ett uttalande.
Vlasic har hoppat näst högst i världen, 2,08 meter, en centimeter från Stefka Kostadinovas världsrekord. Hon tog VM-guld 2007 och 2009 samt OS-silver 2008 i Peking och OS-brons i Rio 2016.