국제사이클연맹(ICU)의 국내조직으로서 대한체육회에 가맹하고,국내경기의 운영 및 국제대회 참가에 필요한 사업을 벌인다.
1945년 11월 조선자전거경기연맹발기인대회를 결성하고, 1946년 3월 대한자전거연맹을 조직함으로써 그 역사가 시작되었다. 1946년 7월 자전거의 생산·판매와 경기로 업무를 구분하였다가 10월에 다시 통합하고 대한자전거경기연맹으로 조직을 개편하였다.
1948년 5월 국제사이클연맹에 가입하였으며, 1948년 제14회런던올림픽경기대회 이후 올림픽경기대회에 대표를 파견하여 경기력을 향상하고, 1958년 제3회아시아경기대회에서 도로경주 1·2·3위를 석권하는 등 아시아정상에 올랐다.
1962년 8월 아시아자전거연맹 결성의 중추적 구실을 담당하고 상임이사국으로 피선되었다. 1967년 1월 대한사이클경기연맹으로 개칭하였다.
1982년 제9회아시아경기대회에서 금메달 2개, 은메달 2개를 획득하였으며, 1984년 대구와 의정부에 벨로드롬경기장을 건설하는 등 우리나라 사이클경기 발전을 위하여 진력하고 있다.
현재 연맹이 주최하고 있는 정기적인 경기대회로는 1954년부터 실시하고 있는 3·1절경축전국도로대회를 비롯하여 1962년부터 실시되고 있는 4·19의거기념전국사이클선수권대회, 전국도로선수권대회, 회장배종합경기대회, 전국학생종별선수권대회, 8·15경축전국도로대회 등이 있다.
1994년 1월에는 연맹명칭을 대한사이클연맹(K.C.F.)으로 개칭하였다. 1998년 태국의 방콕에서 개최된 제13회아시아경기대회에서는 금메달 2개, 은메달 1개, 동메달 2개를 획득하였다.