Fundat l’any 1939, les seves arrels es troben en la Unió Regional Catalana, creada l’any 1890. El setembre de 1894 se celebrà a Barcelona la reunió constitutiva de la Unió Velocipèdica Espanyola (UVE), en què es fusionaren la unió regional basco-navarresa i la unió de l’est, formada per Catalunya, Aragó i les Balears. Claudi de Rialp tingué un paper destacat en la seva creació i en l’impuls de la revista El Ciclista. La UVE es constituí oficialment a Barcelona l’any 1895. Poc abans s’havia creat la Unió Velocipèdica Catalana (1897). En aquest període s’organitzà per primera vegada la Volta a Tarragona (1908) i la Volta Ciclista a Catalunya (1911). La UVE es dissolgué l’any 1939 amb la creació de la Federació Espanyola de Ciclisme, que integrà les diverses federacions regionals de l’Estat, com ara la catalana.
Presidents de la Federació Catalana de Ciclisme
El primer president de la federació catalana fou Santiago Jaumandreu, que arribà a ser vicepresident de la Unió Ciclista Internacional (UCI). Durant les dècades de 1940 i 1950 s’inauguraren nous velòdroms, com el del Pavelló d’Esports de Barcelona. Els anys seixanta, la seu de l’entitat es desplaçà del passeig de Sant Joan al carrer de Fontanella de Barcelona, es construí el Palau del Gel i del Pedal, i es crearen el Trofeu Intervelòdroms i la Setmana Catalana de Ciclisme. El 1973 organitzà el Campionat del Món de ciclisme de carretera a Barcelona. Durant la dècada de 1980 s’inaugurà el velòdrom de la Vall d’Hebron, primera gran infraestructura olímpica que acollí el Campionat del Món de pista l’any 1984, complementat pel de carretera, que tingué lloc a Montjuïc el mateix any. L’any 1989 aplegava 360 entitats, tenia més de 7.500 llicències federatives, organitzava fins a 464 competicions i disposava de 7 velòdroms operatius, un dels quals de categoria internacional. Miquel Arbós organitzà el primer Campionat d’Espanya de ciclosport i impulsà les categories inferiors creant les copes catalanes de cadets i juvenils. El 1995 organitzà la primera edició de la Barcelona-Sitges, creà el Circuit de Llarga Distància de cicloturisme, tutelà el naixement de la BTT i les primeres proves de trialsín. El 1998 creà l’Open Verd. El 2004 traslladà la seu al Velòdrom d’Horta sota la presidència de l’excorredor Jordi Mariné, que també endegà les Grans Clàssiques dins de la Copa Generalitat. Carme Mas fou la primera dona que presidí l’organisme (2008-11). Fomenta la pràctica de totes les modalitats de ciclisme: carretera, pista, bicicròs (BMX), bicicleta de muntanya (BTT), bicitrial, ciclocròs i cicloturisme. Regula les competicions d’àmbit català i coordina les activitats esportives vinculades al ciclisme. El 2011 agrupava més de 700 clubs i tenia 16.600 llicències.