隨著世界先進製造技術不斷髮展，超高速切削、超精密加工等技術的應用，柔性製造系統的迅速發展和計算機整合系統的不斷成熟，對數控加工技術提出了更高的要求。現今的數控機床行業，將向著以下6個趨勢發展：
1、多功能化。
配有自動換刀機構(刀庫容量可達100把以上)的各類加工中心，能在同一臺機床上同時實現銑削、鏜削、鑽削、車削、鉸孔、擴孔、攻螺紋等多種工序加工，現代數控機床還採用了多主軸、多面體切削，即同時對一個零件的不同部位進行不同方式的切削加工。數控系統由於採用了多CPU結構和分級中斷控制方式，即可在一臺機床上同時進行零件加工和程式編制，實現所謂的“前臺加工，後臺編輯”。為了適應柔性製造系統和計算機整合系統的要求，數控系統具有遠距離序列介面，甚至可以聯網，實現數控機床之間的資料通訊，也可以直接對多臺數控機床進行控制。
2、高速度、高精度化。
速度和精度是數控機床的兩個重要指標，它直接關係到加工效率和產品質量。目前，數控系統採用位數、頻率更高的處理器，以提高系統的基本運算速度。同時，採用超大規模的積體電路和多微處理器結構，以提高系統的資料處理能力，即提高插補運算的速度和精度。並採用直線電動機直接驅動機床工作臺的直線伺服進給方式，其高速度和動態響應特性相當優越。採用前饋控制技術，使追蹤滯後誤差大大減小，從而改善拐角切削的加工精度。為適應超高速加工的要求，數控機床採用主軸電動機與機床主軸合二為一的結構形式，實現了變頻電動機與機床主軸一體化，主軸電機的軸承採用磁浮軸承、液體動靜壓軸承或陶瓷滾動軸承等形式。目前，陶瓷刀具和金剛石塗層刀具已開始得到應用。
3、智慧化。
現代數控機床將引進自適應控制技術，根據切削條件的變化，自動調節工作引數，使加工過程中能保持最佳工作狀態，從而得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度，同時也能提高刀具的使用壽命和裝置的生產效率。具有自診斷、自修復功能，在整個工作狀態中，系統隨時對CNC系統本身以及與其相連的各種裝置進行自診斷、檢查。一旦出現故障時，立即採用停機等措施，並進行故障報警，提示發生故障的部位、原因等。還可以自動使故障模組離線，而接通備用模組，以確保無人化工作環境的要求。為實現更高的故障診斷要求，其發展趨勢是採用人工智慧專家診斷系統。
4、數控程式設計自動化。
隨著計算機應用技術的發展，目前CAD/CAM圖形互動式自動程式設計已得到較多的應用，是數控技術發展的新趨勢。它是利用CAD繪製的零件加工圖樣，再經計算機內的刀具軌跡資料進行計算和後置處理，從而自動生成NC零件加工程序，以實現CAD與CAM的`整合。隨著CIMS技術的發展，當前又出現了CAD/CAPP/CAM整合的全自動程式設計方式，它與CAD/CAM系統程式設計的最大區別是其程式設計所需的加工工藝引數不必由人工參與，直接從系統內的CAPP資料庫獲得。
5、可靠性最大化。
數控機床的可靠性一直是使用者最關心的主要指標。數控系統將採用更高整合度的電路晶片，利用大規模或超大規模的專用及混合式積體電路，以減少元器件的數量，來提高可靠性。通過硬體功能軟體化，以適應各種控制功能的要求，同時採用硬體結構機床本體的模組化、標準化和通用化及系列化，使得既提高硬體生產批量，又便於組織生產和質量把關。還通過自動執行啟動診斷、線上診斷、離線診斷等多種診斷程式，實現對系統內硬體、軟體和各種外部裝置進行故障診斷和報警。利用報警提示，及時排除故障;利用容錯技術，對重要部件採用“冗餘”設計，以實現故障自恢復;利用各種測試、監控技術，當生產超程、刀損、干擾、斷電等各種意外時，自動進行相應的保護。
6、控制系統小型化。
數控系統小型化便於將機、電裝置結合為一體。目前主要採用超大規模整合元件、多層印刷電路板，採用三維安裝方法，使電子元器件得以高密度安裝，較大規模縮小系統的佔有空間。而利用新型的彩色液晶薄型顯示器替代傳統的陰極射線管，將使數控作業系統進一步小型化。這樣可以方便地將它安裝在機床裝置上，更便於對數控機床的操作使用。