高速化一直是数控机床追求的目标。1990年以来，欧美各国应用新的机床运动学理论和先进的驱动技术，优化机床结构，提高功能部件性能，轻量化移动型部件，减少运动摩擦。高速加工技术的应用缩短了切削时间和辅助时间，实现了加工制造的高质量和高效率。
精密化已成为数控机床的重要性能参数。通过优化机床的结构，提高了制造和装配的精度，减少了数控和伺服系统的反应时间。
采用温度、振动误差补偿等技术，提高了数控机床的几何精度、运动精度等。目前，普通数控机床的加工精度可达5到10微米，精密级加工中心可达1到1.5微米；超精密加工中心的精度可达纳米级。
集成化也是数控机床技术最重要的发展趋势之一。2010年以后，数控机床与智能技术和网络技术紧密结合，并可通过互联网进行远程控制与诊断，为数控机床融入物联网时代奠定了基础。绿色化成为数控机床设计、制造和使用的新方向。各国逐渐将绿色化纳入研发范畴，如设计过程中大量使用可再生材料；工作过程中，采用变频技术降低怠速及能耗；使数控机床使用过程中减少废物排放50%以上等。
高速化、精密化、集成化和绿色化已经成为数控机床产业技术发展方向。在装备水平、加工范围、加工质量和生产效率方面，全球数控机床产业获得了革命性的进展，对高端制造业水平的提高起到了关键性的作用。
十二五期间我国将持续投入，且力度加大，每年重大专项将带动资金投入100亿以上。不仅带动了我国国产数控机床及其数控系统和相关功能部件的市场发展，也为国内数控系统生产厂商不断发展自己的技术，扩大市场提供了极好的机遇。