Il existe deux grands types de compétition cycliste, sur route et sur piste.

Compétitions sur route.

Parmi celles-ci, on distingue les épreuves par étapes et les épreuves disputées en une seule journée, sur un parcours de ville à ville, les courses en ligne ou classiques. Les grandes classiques internationales sont Paris-Roubaix, Milan-San Remo et le Tour de Lombardie, le Tour des Flandres, la Flèche wallonne et Liège-Bastogne-Liège. Il faut y ajouter le championnat du monde sur route, dont le parcours change chaque année. Parmi les courses par étapes, les grandes compétitions sont le Tour de France (créé en 1903), le Tour d'Italie (Giro) et le Tour d'Espagne (Vuelta). Il existe des épreuves spécialisées, les courses de côte, disputées sur un parcours réduit, mais à forte déclivité, et surtout les courses contre la montre, compétitions individuelles ou par équipes, où les coureurs ou les équipes partent les un(e)s après les autres à intervalles réguliers. Ces compétitions sont ouvertes aux professionnels et, parfois, aux amateurs.

Compétitions sur piste.

Les plus connues sont la vitesse et la poursuite. La vitesse consiste à départager deux ou trois coureurs sur une distance d'environ 1 000 mètres, mais elle se joue en réalité le plus souvent par un sprint dans les 200 derniers mètres. La poursuite oppose deux coureurs (sur 5 km pour les professionnels et sur 4 km pour les amateurs) placés au départ en deux points de la piste diamétralement opposés : l'enjeu consiste pour chacun des concurrents à rejoindre l'autre ou du moins à réduire l'écart qui l'en sépare.

Sur piste existent encore d'autres types d'épreuves, dont les Six Jours, opposant des équipes de deux coureurs, et, en fait, limitées aujourd'hui à des courses de 3 ou 4 heures par jour. C'est sur piste aussi qu'est établi le record de l'heure, dont le détenteur actuel, depuis 2015, est le Britnanique Bradley Wiggins qui a couvert la distance de 54,5 km.

Les champions cyclistes.

Sport aux rebondissements souvent dramatiques, popularisé, amplifié par les grands moyens d'information (presse, radio et télévision), le cyclisme a fait entrer plusieurs de ses champions, surtout les routiers, dans la légende du sport : les Français Antonin Magne, Jacques Anquetil, Louison Bobet, Bernard Hinault, Laurent Fignon et Laurent Jalabert, les Italiens Alfredo Binda, Gino Bartali et Fausto Coppi, les Belges Philippe Thys, Rik Van Looy et surtout Eddy Merckx, l'Américain Greg LeMond, les Espagnols Miguel Indurain et Alberto Contador. Sur piste demeurent célèbres les noms de sprinters : le Belge Jeff Scherens, l'Italien Antonio Maspes et les Français Lucien Michard, Daniel Morelon et Florian Rousseau. La Française Jeannie Longo est la figure la plus célèbre du cyclisme féminin.