壹、按車床主軸位置分類:
(1)立式數控車床。立式數控車床簡稱數控立式車床。其主軸垂直於水平面，采用大直徑圓形工作臺來夾持工件。這種機床主要用於加工徑向尺寸大、軸向尺寸相對較小的大型復雜零件。
(2)臥式數控車床。臥式數控車床分為水平導軌臥式數控車床和傾斜導軌臥式數控車床。其傾斜導軌結構可使車床剛性更大，便於排屑。
二、按加工零件的類型進行分類:
(1)卡座數控車床。這種車床沒有尾座，適合車削盤形(包括短軸)零件。夾緊方式多為電動或液壓控制，卡盤結構多為可調爪或非淬火爪(即軟爪)。
(2)頂級數控車床。這種車床配有普通尾座或數控尾座，適用於車削長零件和小直徑的盤類零件。
三、按刀架數量分類:
(1)單刀架數控車床。數控車床壹般都配有各種形式的單刀架，如四工位臥式轉位刀架或多工位轉塔自動轉位刀架。
(2)雙刀架數控車床。這種車床的雙刀夾相互平行或垂直排列。
四、按功能分類:
(1)經濟型數控車床。用步進電機和單片機改造普通車床進給系統形成的簡易數控車床，成本低，自動化和功能差，車削精度低，適合車削要求不高的回轉類零件。
(2)普通數控車床。根據車削加工的要求，數控車床是專門設計的，並配有通用數控系統。該數控系統功能強，自動化程度高，加工精度高，適用於車削壹般回轉體零件。
(3)車削加工中心。在普通數控車床的基礎上增加動力頭，更先進的數控車床有刀庫，可以控制三個坐標軸。由於增加了銑削動力頭，這臺數控車床的加工功能大大增強。除壹般車削外，還可用於徑向和軸向銑削、曲面銑削、鉆中心線不在零件旋轉中心的孔和徑向孔。
五、其他分類方法
根據數控系統控制方式的不同，數控車床可分為多種類型，如直線控制數控車床、兩軸控制數控車床等。根據特殊或專門的工藝性能，可分為螺紋數控車床、活塞數控車床、曲軸數控車床等。