Puchar Świata w kolarstwie szosowym w sezonie 2001 to trzynasta edycja tej imprezy. Organizowany przez UCI, obejmował dziesięć wyścigów, z których wszystkie odbyły się w Europie. Pierwszy wyścig – Mediolan-San Remo – odbył się 24 marca, a ostatni – Giro di Lombardia – 20 października.
Trofeum sprzed roku bronił Niemiec Erik Zabel. W tym sezonie w klasyfikacji generalnej najlepszy okazał się Holender Erik Dekker. Najlepszym teamem okazał się holenderski Rabobank.
Kalendarz Data Wyścig Zwycięzca Drugi Trzeci 24.03 Mediolan-San Remo Erik Zabel Mario Cipollini Romāns Vainšteins 08.04 Ronde van Vlaanderen Gianluca Bortolami Erik Dekker Denis Zanette 15.04 Paryż-Roubaix Servais Knaven Johan Museeuw Romāns Vainšteins 22.04 Liège-Bastogne-Liège Oscar Camenzind Davide Rebellin David Etxebarria 28.04 Amstel Gold Race Erik Dekker Lance Armstrong Serge Baguet 11.08 Clásica de San Sebastián Laurent Jalabert Francesco Casagrande Davide Rebellin 19.08 HEW-Cyclassics Erik Zabel Romāns Vainšteins Erik Dekker 26.08 Mistrzostwa Zurychu Paolo Bettini Jan Ullrich Fernando Escartín 07.10 Paryż-Tours Richard Virenque Óscar Freire Erik Zabel 20.10 Giro di Lombardia Danilo Di Luca Giuliano Figueras Michael Boogerd