Autoteollisuus on yksi suurimmista teollisuudenaloista maailmantaloudessa. Siihen kuuluu monia eri yrityksiä, jotka suunnittelevat, kehittävät ja rakentavat autoja yrityksiin, jotka valmistavat osia ajoneuvoihin, ja yrityksiin, jotka myyvät ajoneuvoja. Koko toimiala voi sisältää myös yrityksiä, jotka korjaavat autoja ja tankkaavat niitä sen mukaan, kuinka laajaa määritelmää käytetään.
Autoteollisuuden historia ulottuu vuoteen 1885, jolloin saksalainen autonvalmistaja Benz asetti ensimmäisen ajoneuvon tuotantolinjalle. Auto oli kolmipyöräinen ajoneuvo, ja historioitsijoiden mukaan ensimmäinen malli toimitettiin asiakkaille seuraavana vuonna. Ensimmäinen virallinen kaupallinen autovalmistaja Yhdysvalloissa oli olemassa vasta vuonna 1896, vaikka amatööriautojen tuotanto tapahtui sitä ennen Yhdysvalloissa ja muualla.
Jo vuonna 1769 keksijä Nicolas Cugot kiinnitti höyrykoneen ajoneuvoon ja käynnisti sen Ranskassa. Historioitsijat luottavat Cugotiin ensimmäisen moottorikäyttöisen ajoneuvon. Vuoteen 1860 mennessä toinen ranskalainen keksijä keksi polttomoottorin. Toisin kuin nykyään polttomoottorit, jotka toimivat bensiinillä, tämä Ettienne Lenoirin luoma moottori toimi kaasuseoksella, jota kutsutaan valaisevaksi kaasuksi. Se oli saksalainen keksijä, joka kehitti bensiinimoottorin vuonna 1876.
Yhdysvalloissa autoteollisuus lanseerattiin vuonna 1896. Tunnetuin amerikkalainen autoteollisuuden edelläkävijä oli Henry Ford, mutta joukko miehiä oli mukana teollisuudessa. Niihin kuuluivat Charles King, Ransom Olds, James W.Packard ja Alexander Winton Packard. Miehet, kuten David Dunbar Buick, Thomas B.Jeffrey ja Edgar Apperson, olivat myös tärkeitä USA: n varhaisessa autoteollisuudessa, mutta ensimmäiset tuotannossa olevat autot lanseerasivat Frank ja Charles Duryeas. Vuonna 2011 nykyaikaisen autoteollisuuden historioitsijat voivat jäljittää jokaisen selviytyneen kolmen ison autoyhtiön, General Motorsin, Fordin ja Chryslerin, takaisin näiden edelläkävijöiden yrityksiin.
Autoteollisuus on maailmanlaajuinen ja siinä on paitsi kolme suurta autovalmistajaa Amerikasta, mutta myös autonvalmistajia kaikkialta maailmasta. Jotkut autoteollisuuden johtajista, kuten Honda, Nissan ja Toyota, tulevat Japanista. Hyundai on korealainen autonvalmistaja, ja luksusbrändejä Euroopasta ovat Mercedes Benz, Audi ja BMW. Nämä ovat vain muutamia merkkejä monipuolisesta ja globalisoituneesta autoteollisuudesta. Lopputulos on ollut kuluttajille enemmän valinnanvaraa ja paremmin valmistettuja ajoneuvoja, mutta ajoneuvot tulevat yhä kalliimmiksi kilpailusta huolimatta.