Le gare di ciclismo ai Giochi di Londra si sono svolte complessivamente tra il 28 luglio e il 12 agosto 2012 in quattro sedi diverse: il London Velopark per il ciclismo su pista e la BMX, lo Hadleigh Farm nell'Essex per la mountain bike, un percorso stradale che parte dal Mall di Londra e che si estende fino al Surrey per le corse in linea del ciclismo su strada e il Palazzo di Hampton Court per le prove a cronometro, per un totale di 18 eventi e 500 atleti.
Rispetto ai Giochi del 2008 sono state eliminate dal programma olimpico le prove di inseguimento individuale e la corsa a punti (sia maschile che femminile) oltre all'americana, mentre sono state aggiunte la velocità a squadre femminile, il keirin femminile e la prova dell'omnium che fa il suo esordio ai Giochi olimpici.