クロスバイクとは自転車の車種のひとつ。ロードバイクとマウンテンバイクの中間に位置し、両方の利点を取り入れたのもの。英語ではhybrid bicycleと呼ぶ。一般的には、700Cというタイヤサイズ、フラット型のハンドルバーという特徴がある。

クロスバイクは1980年代末、XC（クロスカントリー）用のマウンテンバイクを軽量化し、更にホイールを700Cに大口径化することにより、オフロードの走破性とオンロードでの快適性を両立させる目的で登場し、CATと呼ばれた。登場から数年はクロスオーバーバイクとも呼ばれており、この名称に当時のクロスバイクの定義をみることができる。当時はクロスバイクのラインナップは各社ともに僅かであったが、1990年代半ばより各自転車販売会社はクロスバイクの販売に力を入れるようになり、現在では各社から多くの製品が発売されている。

軽量で強度のあるフレームとコンパクトなフラットバーハンドルを使用、タイヤの太さが25mm-38mm程度の自転車をクロスバイクと呼ぶ。また、フロントフォークにサスペンション機構が組み込まれているものも多い。狭義ではMTBの駆動系（ブレーキ、変速機など）に26インチか700Cサイズのタイヤを組みあわせてより整地走行に適応させた車種といえる。しかし競技に使用されるわけではないため、国際ルールによる車両規定はない（「中間」と言っても、中間のどの位置に置くか、というのはメーカー・モデルのコンセプトによって異なる）。

市街地走行に向いており、「自転車で山を走るわけではないし、ロードバイクほどの高速巡航性能も必要ではない」というポタリング・ファンライド指向のサイクリスト、自転車通勤者などにも人気があるカテゴリである。またロードバイクと比較してMTBのコンポーネントを搭載した車種は、軽いギア比と相まって峠道などの舗装された坂道の走行を楽に、もしくは速く走れる場合が多い、この点は山岳地帯の多い日本では強みとなり、実際1日に100～200kmを走るようなロングライドにクロスバイクを使用している者もいる。初心者が自転車の楽しさを体感する事に最も適した車種。