汽車操作系統(簡稱Car-OS)是運行在異構分布硬件架構上的實時安全平臺軟件，它提供了一系列的功能框架，這些框架為整車及部件的感知、規劃、控制等功能提供了必要的支持和保障，并向上支撐智能網聯汽車生態的軟件集合。
汽車電子電氣架構逐步從分布式到域集中式到中央計算架構，對應的操作系統也逐步從分布式嵌入操作系統發展到域集中操作系統，同時面向中央計算架構的基于SOA軟件體系的整車操作系統也在興起。
目前量產汽車操作系統主要是域集中式操作系統，一般包括3個以上的子系統，對車身、座艙、自動駕駛分別控制。
整車操作系統被越來越多廠商提及，且有部分主機廠和供應商發布了整車操作系統，但各家的定義和解決方案差別很大，對整車操作系統的形態存在爭論。
自動駕駛解決方案逐步從模塊化控制發展到基于大模型的端到端控制，適應端到端自動駕駛的操作系統也在轉變之中，同時也在探索多種開發合作模式。
基礎型操作系統格局穩定，QNX、linux和安卓系統呈三足鼎立之勢，且各有優先適配的場景；國產基礎操作系統方面，華為鴻蒙在快速發展，版本迭代、生態系統建設都在快速建設之中，配合鴻蒙智行系列車型的發展，也將在車載操作系統領域獲得一定的市場份額；諸如睿賽德等公司從物聯網操作系統的積累，也在打造汽車行業的操作系統解決方案。
整車操作系統不是推倒重來，而是在原有域集中操作系統的基礎上增加了中間件和OS工具鏈，進行跨域的通信和算法、資源調度。比如東軟睿馳即將發布的整車操作系統解決方案；因此面向整車操作系統的生態有擴大的趨勢，為各軟件供應商提供了更多機遇。
類似特斯拉的軟硬件全棧自研路徑有很高的規模壁壘、資金壁壘和人才壁壘，對于大多數主機廠并不適用；采用自主定義軟件架構和優先開發應用層的原則，廣泛與第三方供應商合作，才將是行業主流。
各類軟件開放組織和開放聯盟在推動汽車操作系統發展過程中扮演了重要角色，過去AUTOSAR CP相關標準對行業有重要影響，AUTOSAR AP在AUTOSAR開放戰略的推動下也會獲得一定的發展；同時，國產操作系統開源計劃也在持續推進。