الهيكل هو الإطار أو البنية التي تدعم مكونات السيارة وجسمها. يحمل المحرك، وناقل الحركة، ونظام التعليق، والعجلات. يمتص قوى القيادة ويحمي الركاب في حالة الاصطدام. في السيارات القديمة، كان الهيكل إطارًا منفصلاً. أما في معظم السيارات الحديثة، فيتم دمج الهيكل والجسم في بنية واحدة تُسمى الهيكل الأحادي.

يستخدم هيكل السيارة ذو الإطار المنفصل إطارًا سلميًا قويًا، يُثبّت عليه جسم السيارة بمسامير. غالبًا ما تستخدم الشاحنات وسيارات الدفع الرباعي الكبيرة هذا التصميم لمتانته وقدرته على تحمل الأحمال الثقيلة. أما هيكل السيارة أحادي الهيكل، فيستخدم ألواحًا فولاذية مختومة ملحومة معًا لتشكيل غلاف صلب. وهو أخف وزنًا وأكثر كفاءة في استغلال المساحة، ولذلك يُستخدم في معظم السيارات وسيارات الكروس أوفر.

يؤثر تصميم الهيكل على التحكم والراحة والسلامة. يسمح الهيكل الصلب لنظام التعليق بأداء وظيفته دون انثناء. تمتص منطقة امتصاص الصدمات المصممة جيدًا طاقة الاصطدام قبل وصولها إلى مقصورة الركاب. كما يُحسّن مركز الثقل المنخفض من الثبات. يستخدم المهندسون عمليات المحاكاة الحاسوبية والاختبارات العملية لضبط هذه الخصائص.

كلمة "هيكل" مشتقة من الكلمة الفرنسية "châsis" التي تعني الإطار. وهو الهيكل العظمي للسيارة، وكل شيء آخر معلق عليه.