En septembre, la Vuelta a Espana a été décisive dans la lutte pour le maillot rouge, qui a été remporté par l'Américain Sepp Kuss. Mais une victoire d'étape allemande a également été remportée sur les routes de la péninsule ibérique. Lennard Kämna a triomphé lors de la 9e étape et a complété sa collection. Après le Tour de France et le Giro d'Italia, le coureur professionnel de Bora-Hansgrohe a également remporté une étape du Tour d'Espagne.
Lors de l'étape numéro 13, la Vuelta a fait un détour par le célèbre col du Tourmalet en France. Le co-favori Remco Evenepoel a subi ce jour-là une grave chute et a dû enterrer tous ses espoirs de défendre son titre. En revanche, les visages étaient rayonnants chez Jumbo-Visma. L'équipe néerlandaise a fêté une triple victoire avec le vainqueur de l'étape Jonas Vingegaard, la deuxième place de Sepp Kuss et la troisième place de Primoz Roglic.
La domination de Jumbo-Visma sur la Vuelta a pris des proportions inquiétantes pour la concurrence. A l'Altu de L'Angliru, Roglic, Kuss et Vingegaard ont à nouveau écrasé leurs adversaires en occupant les trois premières places.
A Madrid, le triplé historique était parfait. Sepp Kuss s'est emparé du maillot rouge, devant Jonas Vingegaard et Primoz Roglic. Grâce à la victoire de l'Américain Kuss, Jumbo-Visma a remporté les trois Grands Tours 2023, après que Roglic ait remporté le Giro d'Italia et Vingegaard le Tour de France. Aucune autre équipe n'avait réussi cet exploit auparavant.
Après les premiers championnats du monde de super-cyclisme en Écosse en août, les championnats d'Europe aux Pays-Bas étaient au programme en septembre. Outre les courses sur route, ce sont surtout les contre-la-montre qui ont donné lieu à de nombreuses discussions. Après la déception des championnats du monde, la Suissesse Marlen Reusser a remporté le titre européen. Chez les hommes, Stefan Bissegger a également remporté une médaille suisse en remportant l'argent dans le contre-la-montre individuel. En revanche, le contre-la-montre individuel ne s'est pas bien passé pour le compatriote de Bissegger, Stefan Küng. Le coureur de 29 ans a chuté peu avant l'arrivée et a terminé la course couvert de sang et avec un casque cassé.
Le Simac Ladies Tour s'est déroulé du 5 au 10 septembre et a été marqué par la présence de deux coureuses : Lotte Kopecky et Lorena Wiebes de l'équipe SD Worx. Kopecky a remporté les deuxième et quatrième étapes ainsi que le classement général, Wiebes la cinquième étape.
Liane Lippert est elle aussi montée une fois sur la plus haute marche du podium en septembre. L'Allemande de 25 ans a remporté la 3e étape du Tour de Romandie Féminin.