올림픽 사이클은 올림픽에서 사이클로 경기를 겨루는 올림픽 경기 종목이다. 사이클은 1896년 하계 올림픽에서 현대 올림픽 운동이 탄생한 이래 도로 경주와 5개의 트랙 종목이 열렸던 이래 매 하계 올림픽에서 경쟁을 벌였다. 산악자전거 경주는 애틀랜타 올림픽에서 올림픽 프로그램에 포함되었으며, 2008년 BMX 경주, 2020년 프리스타일 BMX가 이어졌다. 2020년 하계 올림픽 이전에는 모든 종목이 스피드 경주였지만 2020년 프로그램에서는 처음으로 프리스타일 BMX를 선보였다.
여자 도로 종목은 1984년 하계 올림픽부터 올림픽 프로그램에 도입되었다. 여자 트랙 종목은 1988년에 추가되었으며, 그 이후로 두 가지 유형의 종목이 모두 등장했다.
2012년 하계 올림픽은 이전에 2008년 프로그램보다 남자 종목이 더 많았고 여자 종목이 더 적었던 트랙 사이클을 포함하여 모든 사이클 분야에서 남자와 여자가 동일한 수의 종목에 참가한 최초의 대회였다. 그러나 일부 종목에서는 여성의 거리가 더 짧다.