彩虹战衣（英语：rainbow jersey）是自行车竞技界别中，世界冠军穿着的独特运动服。彩虹战衣的底色是白色，于胸口处有世界自行车总会标志和五种颜色的条纹，从最上起是绿、黄、黑、红和蓝。这传统适用于所有项目，包括公路赛、场地赛、越野赛和山地自行车的小轮车赛。 世界冠军竞逐他赢得锦标的项目、类别和车种时，必须穿着彩虹战衣，直至下一届世界锦标赛比赛日为止。例如世界公路赛冠军竞逐分段赛时，须穿着彩虹战衣，但是在计时分段中则不能穿着。同样道理，场地赛事中的世界个人追逐赛冠军只能在其他个人追逐赛的比赛中穿着彩虹战衣。在团体赛（如团体追逐赛），团队中的每名成员都必须穿着彩虹战衣，但不应在计分赛或其他场地赛事中穿着。 彩虹战衣有助观众找到世界冠军，同时也令其他参赛者更容易认出冠军保持者，尤其是在公路赛事中。这样不利于世界冠军发动抢攻，而其他参赛者发现世界冠军撞车或出现技术问题时，则可以更快从中取利。虽然世界冠军战衣上可以容纳赞助商标志的空间减少，但传媒对他的注视也会抵销标志缩小的影响。 世界冠军若没有按规定穿着彩虹战衣，可能面临2500至5000瑞士法郎的罚款。 自行车选手不再是世界冠军时，可以在运动服上的领口和袖口使用相同彩色图案的色带，但只能在竞逐他所曾持有锦标的项目、类别和车种时方可使用。 当彩虹战衣持有者成为多段赛事的分段领先者时，该赛事的领先者识别（如环法自行车赛的黄色战衣）比彩虹战衣优先。同样道理，世界杯赛事领先者的识别也比彩虹战衣优先；一个特殊例子是2006年，公路赛冠军汤·保能（Tom Boonen）在其中一个分段成为公路赛世界杯的领先者，但是保能、赞助商和大会都想他继续穿着彩虹战衣，结果他们达成协议，保能穿着彩虹战衣和世界杯战衣的混合体。