Tokijas olimpisko spēļu kvalifikācijas cikls šosejas riteņbraukšanā ilga no 2018. gada 22. oktobra līdz 2019. gada 22. oktobrim. Kā galvenais kritērijs kvotu sadalē tika ņemts Starptautiskās Riteņbraukšaas savienības (UCI) pasaules nāciju rangs. Pēc tā vīru elites grupas braucienā tika atlasīti 122 no 128 riteņbraucējiem. Divas kvotas pienākas mājiniekiem japāņiem. Tikmēr vēl sešas vietas sadalītas Āfrikas, Āzijas un Amerikas kontinentu čempionātos.
Olimpiskajā individuālajā braucienā vīriem startēs 40 dalībnieki. Pēc nāciju rangā 1. – 30. vieta saņems pa vienai kvotai, bet vēl desmit vietas tika sadalītas pēc šī gada pasaules čempionāta rezultātiem. Sievietēm atlases sistēma ir līdzīga vīriem. Olimpiskajās spēlēs grupas braucienā startēs 65, bet individuālā braucienā 25 dāmas.