Wiggins och Cavendish är bland åtta medaljörer från OS 2016 att delta, tillsammans med holländska road race silver medaljör Tom Dumoulin.
Owain Doull, som vann laget jakt guld med GB i Rio och var tredje i 2015 Tour of Britain, kommer också att tävla.
Evenemanget avslutas i London den 11 september.
– Fältet för årets Tour of Britannien är utan parallell, med stjärnkvalitet var du än tittar bland lagen, säger tävlingschef Mick Bennett.
Trettio-time Tour de France scenvinnare Cavendish kommer att göra sitt första framträdande sedan vinna allemanum silver vid OS, i ett fält som också har allemanum guldmedaljör och Team Sky ryttare Elia Viviani av Italien, samt Manxmans sprint rival Andre Greipel av Tyskland.
Wiggins är tillsammans med Dylan van Baarle som tidigare Tour of Britannien vinnare på fältet.
Totalt 21 lag kommer att delta, inklusive 11 UCI World Tour outfits, det högsta antalet som har tävlat i Storbritannien sedan 2014 Tour de France Grand Depart.
Sju brittiska lag kommer att tävla, under ledning av Team Sky och även med Team Wiggins och ett brittiskt landslag.
Ryttarlistan innehåller också sex nuvarande nationella road race mästare, ledd av brittiska mästare Adam Blythe, som kommer att rida för Storbritannien.
Det finns också sex nationella tid rättegång mästare, inklusive tidigare UCI världsrekord innehavare Alex Dowsett och Rohan Dennis och tre gånger världstid rättegång mästare Tony Martin.
Sir Bradley Wiggins och Mark Cavendish har bekräftats bland 126 ryttare för 2016 Tour of Britain, som börjar i Glasgow på söndag.