工具機主機是數控工具機的主體。它包括床身、底座、立柱、橫樑、滑座、工作檯、主軸箱、進給機構、刀架及自動換刀裝置等機械部件。它是在數控工具機上自動地完成各種切削加工的機械部分。採用具有高剛度、高抗震性及較小熱變形的工具機新結構。通常用提高結構系統的靜剛度、增加阻尼、調整結構件質量和固有頻率等方法來提高工具機主機的剛度和抗震性。
廣泛採用高性能的主軸伺服驅動和進給伺服驅動裝置，使數控工具機的傳動鏈縮短，簡化了工具機機械傳動系統的結構。採用高傳動效率、高精度、無間隙的傳動裝置和運動部件，如滾珠絲槓螺母副、塑膠滑動導軌、直線滾動導軌、靜壓導軌等。
