Môn xe đạp tại Thế vận hội Mùa hè 2016 ở Rio de Janeiro diễn ra tại bốn địa điểm với 18 nội dung thi đấu từ ngày 6 tới 21 tháng 8.Các địa điểm thi đấu bao gồm Pháo đài Copacabana nằm trong tổ hợp Copacabana sẽ là điểm xuất phát và vạch đích của nội dung xe đạp đường trường,[1] Pontal ở tổ hợp Barra là nơi diễn ra nội dung đường trường tính giờ cá nhân, Rio Olympic Velodrome, cũng nằm trong tổ hợp Barra tổ chức xe đạp lòng chảo,[2] Trung tâm BMX Olympic cho nội dung BMX và Trung tâm xe đạp leo núi cho xe đạp leo núi, cả hai nằm trong tổ hợp Deodoro.[3]Môn xe đạp được diễn ra ở tất cả chương trình thi đấu Thế vận hội Mùa hè kể từ Thế vận hội hiện đại đầu tiên năm 1896 cùng với điền kinh, thể dục nghệ thuật, đấu kiếm và bơi.Kể từ năm 1896 có năm nội dung lòng chảo và đường trường 87 km từ Athens tới Marathon và ngược lại, xe đạp Olympic dần dần bổ sung thêm nội dung nữ, xe đạp leo núi và BMX nâng tổng số nội dung lên 18 như hiện nay.Tháng 2 năm 2013, Liên đoàn xe đạp quốc tế (UCI) thông báo đưa ra kiến nghị với IOC về việc mở rộng nội dung môn xe đạp thêm ba nội dung cho cả nam và nữ: sự trở lại của đua tính điểm (lòng chảo), nội dung BMX tự do và xe đạp leo núi loại dần nhưng tháng 8 năm 2013 IOC tuyên bố chương trình thi đấu môn xe đạp được giữ nguyên như năm 2012.[4][5]