Mobil balap adalah jenis mobil yang dirancang atau dimodifikasi untuk digunakan dalam kontes kecepatan dengan kendaraan lain. Beberapa mobil balap secara khusus dirancang dari bawah ke atas untuk tujuan ini, meskipun yang lain adalah kendaraan stok yang telah dimodifikasi ke berbagai tingkat. Salah satu faktor yang sering membedakan mobil balap dari mobil lain adalah kurangnya tempat duduk penumpang, pintu kerja, dan fitur lain yang akan meningkatkan bobot keseluruhan kendaraan. Mobil balap juga dapat dibedakan berdasarkan jenis kompetisi yang dirancang untuk diikuti. Beberapa mobil balap dibuat untuk kecepatan garis lurus, sementara yang lain memerlukan karakteristik penanganan yang memadai untuk dijalankan di sirkuit, balapan reli, atau tur.
Balapan mobil pertama terjadi pada tahun 1890-an dan biasanya terdiri dari acara tur. Beberapa balapan awal melibatkan setiap mobil yang mengemudi antara dua kota secara terpisah, dalam hal ini mobil balap yang menang adalah yang memiliki waktu terbaik. Balapan selanjutnya mengadu mobil secara langsung satu sama lain, meskipun kompetisi ini di jalan umum terkadang menyebabkan kematian. Beberapa sirkuit balap pertama dibuka pada awal abad ke-20, termasuk beberapa yang diubah dari arena pacuan kuda. Ketika berbagai bentuk balap mulai terbentuk, banyak jenis mobil balap yang berbeda dikembangkan.
Salah satu jenis mobil balap yang umum adalah mobil formula satu, yang diturunkan dari balap motor grand prix awal. Alasan mengapa mobil balap ini disebut sebagai mobil formula adalah karena harus memenuhi serangkaian spesifikasi yang ketat. Desain khas termasuk kokpit terbuka, roda yang berada di luar bodi utama kendaraan, dan sayap di depan dan belakang untuk membantu meningkatkan traksi. Mobil balap ini juga dibuat khusus oleh tim balap sebenarnya yang mengoperasikannya.
Balap mobil stok adalah motorsport lain yang menggunakan jenis mobil balap yang berbeda. Kendaraan ini dikenal sebagai mobil stok karena biasanya merupakan versi modifikasi dari kendaraan produksi yang digunakan pengendara normal. Organisasi balap mobil stok yang berbeda memiliki aturan dan peraturan yang berbeda, tetapi mesin kendaraan ini biasanya sangat dimodifikasi dan kadang-kadang direkayasa dari awal untuk menawarkan lebih banyak tenaga daripada model produksi.
Mobil balap drag dirancang dan dibuat khusus untuk kecepatan tinggi. Tidak seperti mobil formula, stok, dan reli yang semuanya membutuhkan karakteristik handling yang signifikan untuk menghadapi tikungan di sirkuit balap atau medan dalam balapan reli, kendaraan drag race hanya membutuhkan akselerasi yang baik. Berat biasanya menjadi perhatian untuk jenis mobil balap ini, dan mereka biasanya menggunakan parasut alih-alih rem untuk mengurangi kecepatan dengan aman.