Un automòbil esportiu (o més conegut com a cotxe esportiu) és un automòbil dissenyat per poder circular a altes velocitats. Al contrari que un automòbil de curses, un automòbil esportiu està pensat per a ser conduït en la via pública. Sol tenir millor acceleració, velocitat màxima, adherència i frenada que altres automòbils, el qual s'aconsegueix mitjançant motors, frens, suspensió, caixa de canvis, pneumàtics, xassís i carrosseria especials. Les carrosseries més usuals són la cupè i la descapotable.
Existeixen diferents tipus d'automòbils esportius, que es distingeixen segons les seves característiques:
Altres automòbils poden tenir característiques esportives, però sense que s'utilitzi pròpiament el terme "automòbils esportius" per a descriure'ls. En aquest cas, solen ser versions modificades d'automòbils no esportius. Les versions esportives derivades d'automòbils dels segments A i B amb carrosseria hatchback se solen denominar esportius petits, i els del segment C es designen com esportius compactes. Al seu torn, un derivat d'un sedan es denomina sedan esportiu.