從目前來看，數控系統的發展趨勢主要體現在性能、功能以及體系結構這三個方面，具體的表述為：
性能：高精高速高效、柔性化、多軸化、軟硬件開放化、智能化。
功能：用戶界面圖形化、科學計算可視化、插補和補償多樣化、高性能的內置PLC。
體系結構：集成化、模塊化。
下面就對這些進行具體闡述。
一、性能
1.高精高速高效
效率、質量是先進制造技術關鍵的性能指標，是先進制造技術的主體。若采用高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統、高分辨率檢測元件、交流數字伺服系統、配套電主軸、直線電機等技術可極大地提高效率，提高產品的質量和檔次，縮短生產周期和提高市場競爭能力。在今后的幾年，超精密數控沖床正在向精密化、高速化、智能化和納米化發展，匯合而成的新一代數控機床。
2.柔性化
數控系統采用新一代模塊化設計，功能覆蓋面更寬，可靠性更強，可滿足不同用戶的需求。同一群控系統能根據不同生產流程，自動進行信息流動態調整，發揮群控系統的功能。
3.多軸化
多軸聯動加工，零件在一臺數控機床上一次裝夾后，可進行自動換刀、旋轉主軸頭、旋轉工作臺等操作，完成多工序、多表面的復合加工，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。
4.軟硬件開放化
用戶可根據自己的需要，對數控系統軟件進行二次開發，用戶的使用范圍不再受生產商的制約。
5.智能化
在數控技術領域，實時智能控制的研究和應用正沿著：自適應控制、模糊控制、神經網絡控制、專家控制、學習控制、前饋控制等方面發展。如編程專家系統故障診斷專家系統，當系統出了故障時，診斷、維修等實現智能化。
二、功能
1.用戶界面圖形化
用戶界面是數控系統與使用者之間的對話接口，圖形用戶界面要適合各種用戶包括非專業用戶的使用，通過窗口和萊單進行操作，可實現圖形模擬、圖形動態跟蹤、仿真和快速編程等功能。
2.科學計算可視化
信息交流已不再局限于用文字和語言表達，可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息。可視化技術可用于CAD／CAM、參數自動設定、刀具補償、顯示及加工過程的可視化仿真等。
3.插補和補償多樣化
插補方式有直線插補、圓弧插補、圓柱插補、空間橢圓曲面插補、螺紋插補、極坐標插補、多項式插補等。補償功能有垂直度補償、間隙補償、圓弧插補時過象限的誤差補償、螺距和測量系統誤差補償、刀具半徑補償、溫度補償等。
4.高性能的內置PLC
數控系統內裝高性能的PLC，可直接用梯形圖或高級語言編程，可在線調試和在線編輯修改，建立自己的應用程序。
三、體系結構
1.集成化
采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規模可編程集成電路，及專用集成電路芯片，提高數控系統的集成電路密度和軟硬件運行速度及系統的可靠性。
2.模塊化
實現數控系統的集成化和標準化，將CPU、存儲器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標準的系列化產品，構成不同檔次的數控系統。