Bij het olympisch wielrennen wordt gestreden op de weg, de baan en het mountainbikeparcours.
De wegwedstrijden vonden plaats in het historische deel van Athene.
De wegtijdrit en de baandisciplines werden gehouden in het Vouliagmeni Olympische Centrum.
De mountainbike crosscountry vond plaats op het Parnitha Olympische MTB Centrum.
* De AmerikaanTyler Hamilton Hamilton won in eerste instantie de tijdrit in een tijd van 57:31.74. In 2011 bekende hij dat hij destijds doping had gebruikt en hij leverde zijn gouden plak in.[1] Zijn gouden medaille ging een jaar later naar de Rus Vjatsjeslav Jekimov, het zilver naar de Amerikaan Bobby Julich en het brons naar de AustraliërMichael Rogers.[2]