الهيكل هو الغلاف الخارجي للمركبة. فهو يحيط بالركاب والأمتعة، ويحميهم من العوامل الجوية والصدمات، ويمنح السيارة شكلها وهويتها. يمكن أن يُصنع الهيكل من الفولاذ أو الألومنيوم أو البلاستيك أو ألياف الكربون أو مزيج منها. وهو يرتكز على الشاسيه، أو في السيارات الحديثة ذات الهيكل الأحادي، يكون جزءًا من هيكل السيارة نفسه.

يُوازن تصميم هيكل السيارة بين عدة أهداف. يجب أن يكون انسيابيًا لتقليل مقاومة الهواء وتحسين كفاءة استهلاك الوقود. يجب أن يكون قويًا بما يكفي لحماية الركاب في حالة الاصطدام. يجب أن يكون خفيفًا بما يكفي للحفاظ على الأداء والكفاءة. كما يجب أن يتمتع بمظهر جذاب، لأن التصميم هو ما يجذب العملاء. يقضي المصممون سنوات في تشكيل الصفائح المعدنية، وفحص النسب، وإجراء الاختبارات في أنفاق الرياح.

تتنوع أنواع هياكل السيارات. فالسيارة السيدان تتكون من ثلاثة أقسام: المحرك، والركاب، والأمتعة. أما الكوبيه فهي سيارة ببابين وسقف رياضي. والهاتشباك لها باب خلفي يُفتح للأعلى. بينما تتميز سيارات الدفع الرباعي بارتفاعها ومساحتها الداخلية الواسعة. أما شاحنات البيك أب فلها صندوق أمتعة مفتوح. والسيارات المكشوفة لها سقف قابل للطي. كل شكل من هذه الأشكال يخدم غرضًا مختلفًا ويجذب فئة معينة من المشترين.

إصلاح هياكل السيارات مهنة متخصصة. قد يتطلب حادث بسيط استبدال الألواح، واللحام، ومطابقة الألوان. السيارات الحديثة ذات الهياكل المصنوعة من الألومنيوم أو ألياف الكربون تحتاج إلى تقنيات مختلفة عن تلك المستخدمة مع الفولاذ. ورشة إصلاح هياكل السيارات الجيدة تجمع بين ورشة العمل واستوديو الطلاء.