Mads Pedersen er en professionel dansk cykelrytter, der kører for Trek-Segafredo. 

Han er opvokset i Tølløse på Sjælland, og kørte som junior på Roskilde Junior, hvor han i 2013 og 2014 blandt andet vandt VM-sølv for juniorer og junior udgaven af Paris-Roubaix. 

Mads Pedersen er en relativt alsidig cykelrytter, der kan vinde på mange måder. Han har en særdeles effektiv spurt, og ligger i laget lige under de bedste i verden når det kommer til massespurter.

I spurter har han ofte med success startet sin spurt med op mod 300 meter til mål, og er ofte i stand til at holde farten til målstregen. 

Hvis dagen har været hård, og Mads kommer til den sidste kilometer i et decimeret felt eller udbrydergruppe, er der ikke mange der kan slå ham. På den baggrund er han også en favorit til mange af forårsklassikerne, hvor det ofte har været uheld frem for manglende styrke der han holdt ham fra at deltage i finalerne. 

Derudover kører han en ganske habil enkeltstart. 

Efter juniortiden, skiftede han til kontinentalholdet Cult Energy, hvor han blev holdkammerater med blandt andre Magnus Cort, Michael Carbel, Christian Moberg og Mads Würtz Schmidt.

På Cult blev der hentet mange resultater med de mange dygtige ryttere, og Mads Pedersen begyndte at gøre opmærksom på sit store talent med en række top-placeringer i udenlandske U23 løb. Han vandt en etape i Tour de l'Avenir, U23-udgaven af Rund um den Finanzplatz Eschborn-Frankfurt, samt 2 etaper i ZLM Roompot tour. 

i 2016 vandt han Fyen rundt, Gent-Wevelgem U23, en etape i Tour of Norway og blev nummer 5 ved de danske mesterskaber. 

Hans sæson på Stölting-holdet, som var en sammensmeltning af det tyske hold Team Stölting og Cult Energy, gav nye holdkammerater til Mads P. i form af blandt andet Lennard Kämna og Alex Kirsch. 

Efter en successfuld 2016 sæson, skiftede Mads Pedersen til hans nuværene hold, Trek-Segafredo, i 2017, hvor han blev dansk mester og vandt Postnord Danmark Rundt.

I 2018 kørte Mads Pedersen sin første grand-tour, Giro d'Italia, hvor det blev til en række top-10 placeringer på etaper. Derudover vandt han Fyen Rundt, Tour de l'Eurométropole, en etape i Herald Sun Tour samt enkeltstarten i PostNord Danmark Rundt. Han opnåede også en flot 2. plads i Flandern Rundt, der viste at han var en man skulle holde øje med i forårsklassikerne fremover. 

Første halvdel af 2019 medførte ikke den store success, og Mads gik lidt under radaren, dog med fine top-10 placeringer blandt andet på etaper i Tirreno-Adriatico. Først sent i september hentede han sæsonens første sejl i Grand Prix d'Isbergues og kun en uge efter, i et hårdt løb, præget af voldsom regn, blev Mads Pedersen Verdensmester foran Matteo Trentin og Stefan Küng som den første dansker nogensinde. 

I corona-året 2022, hvor hele kalenderen var vendt op og ned, var det igen i efteråret, at Mads hentede sine resultater. Han spurtede sig til 2 andenpladser på etaper i Tour de France, og var en vigtig spiller i Richie Portes første tour-podium. Sejre i Polen rundt, BinckBank Tour og Gent-Wevelgem sikrede ham et godkendt efterår.

2021 sæsonen blev startet med et brag, da han vandt Kuurne-Bruxelles-Kuurne foran et felt af verdens bedste klassikerryttere, Senere på året vandt Mads etaper i Tour of Norway og PostNord Danmark Rundt.