1、按货架高度分类
根据货架高度不同，细分为高层立体仓库（15米以上）、中层立体仓库（5～15米）及低层立体仓库（5米以下）等。 由于高层立体仓库造价过高，对机械装备要求特殊、且安装难度较大，因而相对建造较少；底层立体仓库主要用于老库改造，是提高老库技术水平和库容的可行之路；较多的是中层立体仓库。
2、按货架构造分类：分为单元货格式立体仓库、贯通式立体仓库、自动化柜式立体仓库、条型货架立体仓库
3、按建筑物构造分类：分为一体型立体仓库、分离型立体仓库
4、按立体仓库装取货物机械种类分类：分为货架叉车立体库、巷道堆垛机立体库
5、按操作方式分类：
1）人工寻址、人工装取方式。由人工操作机械运行并在高层货架上认址，然后由人工将货物由货架取出或将搬运车上的货物装入货架。
2）自动寻址，人工装取方式。按输入的指令，机械自动运行寻址认址，运行到预定货位后，自动停住，然后由人工装货或从货架中取货。
3）自动寻址、自动装取方式，是无人操作方式。按控制者的指令或按计算机出库、入库的指令进行自动操作。 以上三方式，人工寻址、人工装取主要适用于中、低层立体仓车，另两种适用于中、高层立体仓库。
6、按功能分类
1）储存式立体仓库，以大量存放货物为主要功能，货物种类不多，但数量大，存期较长。各种密集形货架的立体仓库都适于做储存式仓库。
2）拣选式立体仓库，以大量进货，多用户、多种类、小批量发出为主要功能的立体仓库。这类仓库要创造方便拣选和快速拣选的条件，因此，往往采取自动寻址认址的方式。由于用户需求差异较大，难以整进整出，因此，不适合用自动化无人作业方式，而使用人工拣选。拣选式立体仓库较多用于配送中心。