Xe đạp thể thao bao gồm các hoạt động thể chất có tính cạnh tranh với phương tiện là xe đạp. Có nhiều hình thức đua xe đạp như xe đạp đường trường, tính giờ, cyclo-cross, xe đạp địa hình, xe đạp lòng chảo, BMX. Các môn xe đạp thể thao không có hình thức đua bao gồm xe đạp nghệ thuật, polo xe đạp, BMX tự do và trial. Liên đoàn Xe đạp Quốc tế (UCI) là cơ quan quản lý các môn xe đạp và các sự kiện quốc tế.Đua xe đạp được công nhận là một môn thể thao Olympic. Các cuộc đua xe đạp được nhiều người trên thế giới theo dõi, đặc biệt ở châu Âu. Các quốc gia có nền xe đạp mạnh gồm có Bỉ, Đan Mạch, Pháp, Đức, Ý, Hà Lan, Tây Ban Nha và Thụy Sĩ. Các quốc gia khác cũng có chỗ đứng trên đấu trường quốc tế là Luxembourg, Anh Quốc, Hoa Kỳ và Úc.