車を機械で移動して立体的に駐車する設備。

機械式駐車場の方式には、車を移動する方法に応じて、上下移動のみの方法（昇降式、地下を使うときにはピット式ともいう）、上下左右に移動する方法（昇降横行式、パズル式ともいわれる）などがある。

高密度に駐車できるほか、下段の駐車スペースは風雨にさらされにくいなどとされている。一方、車の出し入れに時間を要する、設備維持のための費用負担がかさむ、停電などの障害時には利用できないなどの指摘がある。

機械式駐車場に対して、地面のみに駐車する方式を「平置き駐車場」、機械を使わず立体的に駐車する方式を「自走式立体駐車場」という。