Omar Fraile Matarranz (Santurce, 17 de julio de 1990) es un ciclista profesional español. Actualmente corre para el equipo kazajo Astana-Premier Tech.
Toda su historia ha competido en mountain bike hasta juveniles donde dio el paso a carretera. Destacó en principiante con el equipo ciclista Seguros Bilbao fichando en 2012 con el equipo Orbea Continental para pasar en 2013 al Euskaltel-Euskadi. Sin embargo, tras cambios internos en el equipo vasco en 2013, pasó a Caja Rural que serviría como equipo intermedio antes de ofrecer el salto definitivo al Euskaltel Euskadi.
En 2014 ganó la clasificación de las misiones volantes en la Vuelta al País Vasco.
En 2015, prosiguió exponiendo su trayectoria ascendente, logrando la victoria en el Giro de los Apeninos. También lograría una época de los Cuatro Días de Dunkerque.
En plena Vuelta a España, se anunció su fichaje por el Dimension Data, que se estrenaba como equipo UCI World Tour, máxima categoría del ciclismo. En la misma Vuelta a España, se alzaría con su primer jersey de la montaña con 82 puntos, por enfrente de su compatriota Rubén Plaza que se quedaría con 63.
En 2016 se estrenaría en el Giro de Italia. Lamentablemente tuvo que abandonar por problemas estomacales.
Volvería a competir en la Vuelta a España, teniendo como propósito el ganar una época. No lo lograría, aún intentándolo múltiples días desde las escapadas. Su ahínco le hizo regresar a endosarse con el jersey de la montaña final en Madrid, aunque esta vez con mucha menos diferencia, en tanto que el francés Kenny Elissonde se quedó a solo un punto en la última etapa de montaña.
Para 2017, declaró que sus objetivos serían ofrecer un paso adelante, y hallar una época en ciertas Grandes Vueltas, además de conseguir alguna vuelta de una semana. Y finalmente consiguió levantarse con una enorme victoria en la undécima etapa del Giro de Italia tras ganar el sprint de la escapada a Rui Costa.
El 21 de julio de 2018 consiguió estrenar su palmarés en el Tour de Francia al ganar la etapa con llegada en Mende. Formó parte de una fuga abundante de unos 30 corredores, de la que brincó el belga Stuyven. Omar aprovechó el último puerto del día, la Croix Neuve (de segunda categoría, menos de 3 km de longitud pero muy explosivo, con rampas en torno al 10%) para publicar un duro ataque, cortar un minuto y después rebasar a Stuyven, y al final sostener la distancia con él y Alaphilippe para entrar con los brazos en prominente por solamente 7 segundos.