大型機，或者稱大型主機，英文名mainframe。大型機使用專用的處理器指令集、操作系統和應用軟件。大型機一詞，最初是指裝在非常大的帶框鐵盒子里的大型計算機系統，以用來同小一些的迷你機和微型機有所區別。大多數時候它卻是指system/360 開始的一系列的IBM計算機。這個詞也可以用來指由其他廠商，如Amdahl， Hitachi Data Systems （HDS） 制造的兼容的系統。有些人用這個詞來指IBM的AS/400 或者iSeries 系統，這種用法是不恰當的；因為即使IBM自己也只把這些系列的機器看作中等型號的服務器，而不是大型機。

80年代以來，網絡化和微型化的日趨明顯，傳統的集中式處理和主機/啞終端模式越來越不能適應人們的需求，在這種情況下，傳統的大型機和小型機都陷入了危機。為了應對危機，一些大型機和小型機改變了原先的一些功能和模式，加入以C/S模式為特點的服務器陣營，重新適應了人們的需求。 在微型計算機、UNIX服務器、集群技術、工作站的沖擊下，不能適應這種變化的傳統小型機已經淘汰，而IBM大型主機卻長盛不衰，這其中主要的原因是：RAS（Reliability， Availability， Serviceability 高可靠性、高可用性、高服務性），I/O處理能力以及ISA。

今日而言，大型主機在MIPS（每秒百萬指令數）已經不及微型計算機（microcomputer），但是它的I/O能力、非數值計算能力、穩定性、安全性卻是微型計算機所望塵莫及的。

大型主機和超級計算機（舊稱巨型機）的主要區別：

1、大型主機使用專用指令系統和操作系統，超級計算機使用通用處理器及UNIX或類UNIX操作系統（如linux）。

2、大型主機長于非數值計算（數據處理），超級計算機長于數值計算（科學計算）。

3、大型主機主要用于商業領域，如銀行和電信，而超級計算機用于尖端科學領域，特別是國防領域。

4、大型主機大量使用冗余等技術確保其安全性及穩定性，所以內部結構通常有兩套。而超級計算機使用大量處理器，通常由多個機柜組成。

5、為了確保兼容性，大型主機的部分技術較為保守。