Ostatecznie 24 sierpnia 2012 został wykluczony z zawodów z mocą wsteczną od 1 sierpnia 1998 roku i dożywotnio zdyskwalifikowany za stosowanie niedozwolonych środków dopingujących, takich jak erytropoetyna, testosteron czy kortyzon oraz niedozwolonych zabiegów, takich jak transfuzje krwi. Decyzja ta została potwierdzona 22 października 2012 przez Międzynarodową Unię Kolarską, w konsekwencji został ponadto pozbawiony wszystkich zwycięstw w Tour de France. Lance Armstrong przyznał się do stosowania dopingu w wywiadzie z Oprah Winfrey, odpowiedział twierdząco na pytania dotyczące stosowania EPO, kortyzonu, testosteronu, hormonu wzrostu oraz stosowania transfuzji krwi. Jednocześnie przyznał, że podczas wszystkich siedmiu wygranych Tour de France stosował doping
Najbardziej niepokojącym środkiem dopingującym ostatnich lat jest erytropoetyna (EPO), hormon stymulujący w organizmie produkcję czerwonych krwinek. Jest ona łatwo podawalna i praktycznie niewykrywalna po zaledwie kilku dniach choć jej efekty pozostają przez kilka tygodni. EPO jest prawdopodobnie najpopularniejsza i najbardziej uniwersalna wśród zawodników Tour de France a władze zawodów wielokrotnie były krytykowane za brak bardziej zdecydowanych działań.