一、按工艺用途分类
1．一般数控机床
最普通的数控机床有钻床、车床、铣床、镗床、磨床和齿轮加工机床。机床配件它们和传统的通用机床工艺用途相似，但是它们的生产率和自动化程度比传统机床高，都适合加工单件、小批量和复杂形状的工件。
2．数控加工中心
这类数控机床是在一般数控机床上加装一个刀库和自动换刀装置，构成一种带自动换刀装置的数控机床。XH754型卧式加工中心。这类数控机床的出现打破了一台机床只能进行单工种加工的传统概念，实行一次安装定位，完成多工序加工方式。例如，TH5632型立式加工中心，它的刀库容量是16把刀具，机床配件在刀具和主轴之间有一换刀机械手，工件一次装夹后，可自动连续进行铣、钻、镗、铰、扩、攻螺纹等多种工序加工。数控加工中心因一次安装定位完成多工序加工，避免了因多次安装造成的误差，减少机床台数，提高了生产效率和加工自动化程度。
二、按可控制联动的坐标轴分类
所谓数控机床可控制联动的坐标轴，是指数控装置控制几个伺服电动机，同时驱动机床移动部件运动的坐标轴数目。
1．两坐标联动
数控机床能同时控制两个坐标轴联动，即数控装置同时控制X和Z方向运动，可用于加工各种曲线轮廓的回转体类零件。或机床本身有X、r、Z三个方向的运动，数控装置中只能同时控制两个坐标，实现两个坐标轴联动，但在加工中能实现坐标平面的变换，用于加工零件沟槽。
2．三坐标联动
数控机床能同时控制三个坐标轴联动，此时，铣床称为三坐标数控铣床，机床配件可用于加工曲面零件。
3．两轴半坐标联动
数控机床本身有三个坐标能作三个方向的运动，但控制装置只能同时控制两个坐标，而第三个坐标只能作等距周期移动，可加工空间曲面。数控装置在ZJ坐标平面内控制X、Z两坐标联动，加工垂直面内的轮廓表面，控制r坐标作定期等距移动，即可加工出零件的空间曲面。
4．多坐标联动
数控机床能同时控制四个以上坐标轴联动，多坐标数控机床的结构复杂，机床配件精度要求高，程序编制复杂，主要应用于加工形状复杂的零件。五轴联动铣床加工曲面形状零件。
三、按加工方式分类
1．金属切削类数控机床
这类机床如数控车床、加工中心、数控钻床、数控磨床、数控镗床等。
2．金属成型类数控机床这类机床如数控折弯机、数控弯管机、数控回转头压力机等。
3．数控特种加工机床这类机床如数控线(电极)切割机床、数控电火花加工机床、数控激光切割机等。
4．广义数控机床这类机床如火焰切割机、数控三坐标测量机、机床配件工业机器人等。