Вуглецеві сталікласифікують за структурою, способом виробництва, ступенем дезоксидації, якістю та призначенням.
За структуроювуглецеві сталі поділяють на доевтектоїдні, евтектоїдні, та заевтектоїдні.
За способом виробництварозрізняють сталі, виплавлені в кисневих конвертерах, в електропечах і в мартенівських печах.
Залежно від ступеня дезоксидаціїсталі поділяють на спокійні, напівспокійні й киплячі. Всі вони за однакової масової частки вуглецю мало відрізняються статичною міцністю, проте мають різні пластичні властивості, зумовлені неоднаковою масовою часткою кремнію, яка найбільша в спокійній сталі (0,15...0,30 %) і найменша в киплячій (до 0,05 %). Через найменшу кількість кремнію, розчиненого у фериті, кипляча сталь найпластичніша.
Заякістю розрізняють сталі звичайної якості, якісні та високоякісні. Критерієм якості сталей є масові частки шкідливих домішок — фосфору і сірки.
Відповідно до призначеннясталі поділяють на конструкційні з масовою часткою вуглецю до 0,65 % та інструментальні з масовою часткою вуглецю в межах від 0,65 до 1,35 %. Конструкційні сталі використовують для виготовлення деталей машин, металевих конструкцій та будівельних споруд. З інструментальних сталей виробляють різальні, вимірювальні інструменти та штампи.