Tuotantolinja, jota kutsutaan myös kokoonpanolinjaksi tai tehdaslinjaksi, viittaa tuotteen järjestettyyn kokoonpanopolkuun. Useimmissa tapauksissa tuotantolinja keskittyy kuljetinhihnaan tai muuhun mekaaniseen järjestelmään, joka siirtää tuotteen fyysisesti asemalta toiselle, ja on yleinen harhaanjohtavuus kutsua tätä kuljetinta tuotantolinjaksi. Jokaisella tuotantoprosessin asemalla tehtaan työntekijä tai kone lisää kappaleen lopputuotteeseen, suorittaa laadunvalvontatarkastuksen tai jonkin muun työn, joka on välttämätön projektin loppuunsaattamiselle.
Ensimmäisiä tuotantolinjoja ei käytetty tuotteiden kokoamiseen. Tuotantolinjan alkuperäistä konseptia käytettiin raakatuotteiden, kuten puuvillakuitujen, muuttamiseen käyttökelpoisiksi tuotteiksi määrittämällä työntekijöille yksilölliset roolit prosessissa. Tästä konseptista syntyi modernissa valmistuksessa käytetty automatisoitu kokoonpanolinja.
Tuotantolinjan suunnittelivat ensimmäisenä Eli Whitney, mutta konsepti saavutti täyden hedelmänsä vasta vuonna 1913, jolloin Henry Ford toi konseptin toimimaan autojen massatuotannossa. Tuotantolinjakonseptin avulla Ford pystyi luomaan liikkuvan linjan autoja eri kokoonpanovaiheissa, jotka ohittivat tehtaan työntekijöiden asemat. Kun autot saapuivat kullekin asemalle, lisättiin toinen komponentti ja auto lähetettiin seuraavalle asemalle.
Tuotantolinjojen myötä massatuotannosta tuli paljon yksinkertaisempi tehtävä, ja paljon työtuntia poistettiin jokaisesta valmistetusta autosta. Tämä mahdollisti sellaisten autojen valmistamisen, jotka olivat kohtuuhintaisia nopeudella, joka pystyi pysymään uuden teknologian yleisen kysynnän mukana. Todistamassa Fordin menestystä monet muut valmistajat alkoivat toteuttaa tuotantolinjakonseptia omissa organisaatioissaan, mikä teki prosessista alan standardin.
Koska tuotantolinjoja on virtaviivaistettu edelleen seuraavien vuosien aikana, valmistajat ovat voineet luoda kehittyneempää tekniikkaa ja muita tuotteita käyttämällä vähemmän työvoimaa. Massatuotanto tuotantolinjan kokoonpanon kautta on luonut halvemmat hinnat ja korkeamman laadun valmistusprosessin lopputuotteille. Joissakin tapauksissa tuotantolinjaprosessista on tullut niin virtaviivainen, että tehtaalla työskentelevät ihmiset on korvattu koneilla, jotka voivat edelleen leikata kustannuksia ja lisätä tuottavuutta. Tämä prosessin automatisointi on mahdollistanut ihmisen elementin poistamisen vaarallisista töistä ja koneiden käyttämisen sellaisten tehtävien suorittamiseen, jotka aiemmin vaativat tehtaan työntekijää vaarantamaan hengen tai raajan.