C'est un bon routier sprinter, professionnel de 1990 à 1999 au sein des équipes successives : Castorama, WordPerfect, Novell, Gan et Crédit Agricole.
Parmi ses principaux faits d'armes, on relève sa victoire dans la semi-classique belge Kuurne-Bruxelles-Kuurne sous le déluge, et ses deux victoires d'étape dans le Tour de France 1996 (à Bois-le-Duc et dans la grande arrivée au sprint à Bordeaux). Il endosse également le maillot jaune lors de la troisième étape de ce Tour, à Wasquehal, mais ne le garde qu'une étape. À Paris, il se classe finalement deuxième du classement par points derrière Erik Zabel.
Il est également le héros malheureux de Paris-Roubaix 1997 où, échappé avec le Belge Andreï Tchmil à quelques kilomètres du final, il se fait rejoindre par le groupe des poursuivants.
Il est le sélectionneur national de l'équipe de France de cyclisme sur route de 2004 à 2008. Il est ensuite remplacé par Laurent Jalabert. En 2012, il devient l'un des directeurs sportifs de l'équipe Team Type 1[1]. L'expérience ne dure qu'un an et en 2013 Frédéric Moncassin devient membre de l'encadrement du CC Villeneuve Saint-Germain près de Soissons dans l'Aisne.
