Musikvideoen til "Cheerleader" blev udgivet i 2015 og byder på en gruppe cheerleaders, der udfører en synkroniseret danserutine i sort-hvide omgivelser. Videoen blev en viral sensation med over 2 milliarder visninger på YouTube og bidrog til sangens kommercielle succes.
Dansen i musikvideoen, kendt som "Cheerleader Dance", blev populær og blev ofte efterlignet af enkeltpersoner og dansegrupper. Den er kendetegnet ved energiske bevægelser, synkroniserede rutiner og entusiastisk brug af de røde pom poms.