As bicicletas de montanha, também conhecidas como bicicletas todo-o-terreno ou BTT, são bicicletas especialmente concebidas para andar em trilhos naturais, que podem incluir desde estradas não pavimentadas a pistas rochosas. A principal diferença entre as bicicletas de montanha e as convencionais está nos pneus. Como regra, as bicicletas de montanha têm pneus grossos e suspensão nas rodas dianteiras e oferecem uma avançada absorção de choques. Alguns têm suspensão traseira, também conhecida como “cauda macia”, que permite ao piloto mover a roda em pivôs.
Existem basicamente oito categorias de bicicletas de montanha, com base no terreno em que são utilizadas. As bicicletas cross country são o modelo básico que deu origem à maioria das demais. Eles são leves, têm pouca ou nenhuma suspensão e são melhores para terrenos acidentados ou planos. As mountain bikes de teste são semelhantes, exceto que são usadas principalmente em competições de trilhas sujas, ao invés de no dia-a-dia. As bicicletas downhill e dirt jumping são voltadas para terrenos específicos. Geralmente são bicicletas muito fortes, com excelente suspensão, rolamento rápido e extremamente duráveis.
Os mais novos modelos a chegar ao mercado incluem bicicletas all-mountain, freeride e single speed. Essas bicicletas são projetadas para um propósito específico e requerem habilidade e preparo físico superiores. As bicicletas all-mountain, por exemplo, tendem a ser mais pesadas do que os outros modelos e são usadas por pilotos que desejam combinar subida e descida com tecnologia de suspensão avançada.
A maioria das bicicletas de montanha tem rodas de 26 polegadas (66 cm), embora as de 29 polegadas (73.66 cm) agora estejam se tornando populares. Alguns pilotos, especialmente os mais experientes, equipam suas próprias bicicletas, adicionando garfos de suspensão, trocando as escoras e retirando seus assentos – o que muitas vezes não é necessário, pois os pilotos passam a maior parte do tempo em pé nos pedais. O preço das bicicletas varia de algumas centenas de dólares para um modelo básico a alguns milhares para uma versão profissional a ser usada em competições. Bicicletas produzidas em massa estão amplamente disponíveis e geralmente são suficientes para o passageiro ocasional de fim de semana.