Созданный в 1900 Союз является одним из старейших международных спортивных объединений. В 2002 в него входило около 160 стран.

УСИ проводит соревнования велосипедистов различного уровня, а также регистрирует рекорды скорости (любителей и профессионалов) при старте с места, с хода и в гонках за лидером на различных дистанциях на открытых и закрытых треках. Фиксируются рекорды в ходе соревнований и во время специально организованных заездов: в последнем случае гонщик принимает старт в одиночку. (Абсолютный рекорд скорости – в гонке за лидером – к настоящему моменту уже превысил отметку 260 км/ч.)

УСИ регулярно обновляет классификацию гонщиков, которым начисляются очки – в зависимости от места, занятого на очередных соревнованиях, и ранга этих соревнований. (Часовой рекорд скорости приносит гонщику еще 240 очков.) Составляется также рейтинг профессиональных команд и стран, входящих в УСИ. В конце каждого сезона выводится итоговая классификация.

В 1960-е в рамках УСИ были сформированы две самостоятельные организации: ФИАК (Международная федерация любительского велоспорта) и ФИСП (Международная федерация профессионального велоспорта) – в то время четкое разделение на любителей и профессионалов было обязательным условием для включения спортивной дисциплины в официальную программу Олимпийских игр. Но в январе 1993 они были расформированы. В настоящее время УСИ осуществляет единое руководство профессиональным и любительским велоспортом.