自転車旅行（じてんしゃりょこう）とは、自転車を用いて旅行をすること。速い速度で行うものは高速ツーリング (自転車) 高速ツーリングと言われる。
基本的には自宅より自転車を用い目的地をめざし、帰りの道も自転車を用いる旅行のことを指すが、公共交通機関への自転車の輪行技術が発達し、また、手荷物料の無料化などの制度が整備されたことにより、往路または復路において、その一部において輪行を行い、残りの区間を自転車走行する旅行も盛んになっている。
自転車で旅行することそのものは、自転車の先祖とされるドライジーネの時代でも可能だった。しかし、積載性などの問題があり、当時自転車旅行をする人は無きに等しかったと言える。そして1870年頃、ペニー・ファージングが発明され、ロングライドイベントが行われた。しかし、安定性が悪く、転倒の危険性も高い自転車だった。それから約70年の年月が過ぎた1936年、「山口スポーツ車」が発売された。この自転車は現在の自転車とほぼ同じ機構で、後部にキャリアが付いており、ある程度荷物を積むことができた。しかし、太平洋戦争の影響で発展が止まってしまう。
