الهيكل المحوري (بالإنجليزية: Axial skeleton) هو جزء من الهيكل العظمي البشري الذي يتكون من عظام الرأس والجذع من جسم الإنسان. ويتكون من 80 عظمة، تتألف من 8 أجزاء: عظام الجمجمة، وعظيمات الأذن الوسطى، والعظم القاعدي، والقفص الصدري وعظم القص والعمود الفقري.
الهيكل المحوري والهيكل الطرفي يُشكلان معاً هيكل عظمي كامل.