Autotööstus on maailmamajanduse üks suurimaid tootmissektoreid. See koosneb paljudest erinevatest ettevõtetest, alates nendest, kes projekteerivad, arendavad ja ehitavad autosid kuni nendeni, mis toodavad sõidukite osi ja neid müüvad ettevõtted. Tööstus tervikuna võib hõlmata ka neid ettevõtteid, kes remondivad ja tankivad autosid, olenevalt sellest, kui laiaulatuslikku määratlust kasutatakse.
Autotööstuse ajalugu ulatub aastasse 1885, mil Saksa autotootja Benz pani tootmisliinile esimese sõiduki. Auto oli kolmerattaline sõiduk ja ajaloolaste hinnangul tarniti esimene mudel klientidele järgmisel aastal. Esimene ametlik kommertsautotootja Ameerika Ühendriikides eksisteeris alles 1896. aastal, kuigi amatöörautode tootmine toimus enne seda USA-s ja mujal.
Juba 1769. aastal kinnitas Nicolas Cugot’i nimeline leiutaja Prantsusmaal sõidukile aurumasina ja pani selle liikuma. Ajaloolased tunnustavad Cugot esimest mootoriga sõidukit. 1860. aastaks tuli sisepõlemismootoriga välja teine prantsuse leiutaja. Erinevalt praegustest bensiinil töötavatest sisepõlemismootoritest töötas see Ettienne Lenoiri loodud mootor gaaside segul, mida nimetatakse valgustusgaasiks. See oli saksa leiutaja, kes töötas 1876. aastal välja bensiinipõlemismootori.
USA-s käivitati autotööstus aastal 1896. Tuntuim Ameerika autotööstuse teerajaja oli Henry Ford, kuid mitmel mehel oli selles tööstuses käsi. Nende hulka kuulusid Charles King, Ransom Olds, James W. Packard ja Alexander Winton Packard. Sellised mehed nagu David Dunbar Buick, Thomas B. Jeffrey ja Edgar Apperson olid olulised ka USA varases autotööstuses, kuid esimesed tootmisse lastud autod lasid turule Frank ja Charles Duryeas. 2011. aastal suudavad moodsa autotööstuse ajaloolased jälgida kolme ellujäänud suurt autofirmat General Motors, Ford ja Chrysler nende pioneeride ettevõteteni.
Autotööstus on ülemaailmne ja hõlmab mitte ainult kolme suurt autotootjat Ameerikast, vaid autotootjaid kogu maailmast. Mõned autotööstuse juhid, nagu Honda, Nissan ja Toyota, on pärit Jaapanist. Hyundai on Korea autotootja ning Euroopa luksusbrändide hulka kuuluvad Mercedes Benz, Audi ja BMW. Need on vaid mõned kaubamärgid autotööstuses, mis on muutunud mitmekesisemaks ja globaliseerunud. Lõpptulemuseks on olnud tarbijatele suurem valikuvõimalus ja paremini valmistatud sõidukid, kuid sõidukid lähevad vaatamata konkurentsile aina kallimaks.