2021年比賽路線
環法單車賽是一個分段公路賽，每一段持續一天，每段單獨計時。在2008年以前，每一段的前3名都有不等的額外減時。如果許多賽手過線時形成一車群，每人都算同樣時間。車群的定義是任一相鄰的兩個賽手之間的距離小於一秒。只要不是在山地賽段，如果一個賽手在離終點線5公里以內摔倒的話，那麼他的時間是當時他所在的車群的最後時間。
每个车队有8名选手参赛。每个赛段每个车队的前3名选手成绩计入车队总成绩，其他5人的成绩只计入个人总成绩。因此每只车队内部选手分为：主将（最有希望取得个人总成绩最佳）、副将（稍弱于主将，用于保障主将，包括领骑、发起战术攻击）、冲刺手（善于拿冲刺积分，在大集团冲刺争冠时车队副将把冲刺手保送到大集团前方的冲刺有利位置）、爬坡手（善于拿爬坡积分，在山地赛段特别是山顶终点赛段轮番带领大集团领骑）、计时赛车手、领骑“兔子”（在赛段后程给主将、副将领骑以节省最终冲刺体力）、运输手（随车携带途中可能需要消耗的饮水等物资，保障主将完赛）。
各段時間累積得到的賽手排名叫总成绩排名。各段時間累計最少者為總排名冠軍，穿黄色领骑衫。除總排名外，還有其他項目的次排名方式。綠衫(Green Jerseys)為衝刺王(Sprinter)，白底紅點斑点衫為爬坡王(Climber)，白衫為最佳年輕車手(25歲以下時間累計最少者)(Youngster)。
比起贏一個一般的單天單車賽，專業賽手們更願意贏出環法單車賽中的一段賽程。但是總排名冠軍也可能一個賽程都沒贏過，像美國第一個環法冠軍勒蒙在1990年就是如此。
雖然每年路線不同，現代的比賽一般有20個賽程，全長在3000到4000公里之間（約1800到2500英里）。歷史上最短的一次是1904年2420公里。最長的一次是1926年5745公里。2007年的比賽是3569.9公里。
赛段分如下种类：
平地赛段
丘陵赛段
高山赛段
团体计时赛段：每个车队集体出发，相邻车队的出发时间相距7分钟。
个人计时赛段：所有选手按照成绩由差到优的顺序，逐人单独出发，相距2分钟间隔。由于在普通赛段通常有大集团抵达终点取相同成绩，因此个人计时赛段就能进一步分出成绩优劣。
荣誉骑行赛段：最后一段。
坡度分級分為五級:
超級坡 (H.C.級坡)
一級坡
二級坡
三級坡
四級坡
坡度分級的計算方式是以以下公式計算出來的值進行分級
((平均坡度(%))^(3/2)*總爬 升量(公尺))/100
200 以上為超級坡 (H.C.級坡)
120 ~ 200 為一級坡
50 ~ 120 為二級坡
20 ~ 50 為三級坡
20 以下為四級坡
德格朗日（环法发起人）的初衷是環法單車賽是個個人競賽的場合，哪怕是有贊助商組隊。如果一個車隊里有輪流領隊現象的話，還要被判犯規。1920年代以後，德格朗日也不得不接受现实。如今，每一個車隊都有商業機構贊助，採用極為複雜的戰術。但歷史上，從1930年至1961年之間，後來又在1967年和1968年間，環法單車賽的主辦者曾以維護比賽的純潔性為由，規定參賽選者必須以國家組隊。
賽段有的是全部平路，有的是一路起伏，還有是走盤山公路。比賽基本上是在公路上進行，有時會路過城鎮中石板路或鄉間土路。大部分賽程，全部賽手同時出發。但現代比賽總包括個人以及團體計時賽，那是個人或團體一個一個出發。計時賽是很關鍵的比賽，因為一分一秒的差別都算，不像在一般公路賽中，一大批賽手擁做一大堆（比如一个車群）算一個時間。所以一般最後的總冠軍往往是一個登山或計時賽的高手，而不會在平道上冒著摔車或受傷的風險和一大堆賽手擠在一起爭先後。