12缸发动机是指具有12个气缸的发动机，是汽车发动机中的一种类型。与常见的3、4、6、8、10缸发动机相比，12缸发动机通常用于排量较大的车型，如5.5升以上的发动机。在同等缸径下，12缸发动机的排量更大，因此可以产生更高的功率。然而，在同等排量下，12缸发动机的缸径较小，因此转速可以提高，从而获得更大的提升功率。

一般5缸以下的发动机的气缸多采用直列方式排列，少数6缸发动机也有直列方式的，过去也有过直列8缸发动机。直列发动机的气缸体成一字排开，缸体、缸盖和曲轴结构简单，制造成本低，低速扭矩特性好，燃料消耗少，尺寸紧凑，应用比较广泛。然而，直列发动机的功率较低。

有些四轮驱动汽车采用直列6缸发动机，因为其宽度小，可以在旁边布置增压器等设施。直列6缸的动平衡较好，振动相对较小，所以也为一些中、高级轿车采用，如宝马。6-12缸发动机一般采用V形排列，其中V10发动机主要装在赛车上。

V形发动机长度和高度尺寸小，布置起来非常方便，而且一般认为V形发动机是比较高级的发动机，也成为轿车级别的标志之一。V8发动机结构非常复杂，制造成本很高，所以使用的较少。V12发动机过大过重，只有极个别的高级轿车采用。大众公司近来开发出W型发动机，有W8和W12两种，即气缸分四列错开角度布置，形体紧凑，容易布置。