根据工作条件的不同，模具材料可分为金属在常温（冷态）下成型的材料，称为冷作模具钢；在加热状态下成型的材料，称为热作模具钢或压铸模具钢。目前模具材料主要有以下几种：（1）碳素工具钢。碳素工具钢都是高碳钢，含碳量为0.7％～1.4％，主要牌号有T7、T7A、T8、T8A、T10、T12、T12A等。这类钢切削性能良好，淬硬性和耐磨性较高，但其淬透性差，淬透时需急冷，变性开裂倾向大，回火稳定性差，热硬性低。适用于制造尺寸小、形状简单的冷作模具。
（2）合金工具钢。合金工具钢是在碳钢的基础上加入一种或几种合金元素而制成的钢。常用合金工具钢有以下两大类：①低合金工具钢，含有一定的合金元素，与碳素工具钢相比，经淬火后有较高的强度和耐磨性，淬透性好，热处理变形小，回火稳定性好。模具中常用牌号有CrWMn、9Mn2V、9SiCr、GCr15、5CrMnMo、5CrNiMo等，适合于各种类型的成型零件；5CrMnMo钢尤其适于制造大型的成型零件。②高合金工具钢，合金元素含量较高，其淬透性、耐磨性显著增加，热处理变形小，广泛用于承载大、冲击多、工件形状复杂的模具。常用的冷作模具钢有Cr12、Cr12MoV；热作模具钢有3Cr2W18、3Cr2W8V等。
（3）高速钢。高速钢目前常用钨系高速钢（WC）W18Cr4V和钼系高速钢（MoC）W6Mo5Cr4V2。高速钢具有良好的淬透性，在空气中即可淬硬，在600℃左右仍保持高硬度、高强度和良好的韧性、耐磨性。高速钢含有大量的碳化物，且分布不均匀，不能用热处理的方法消除，必须反复锻造以使其均匀分布在基体上。高速钢淬火后含有大量残余奥氏体，需经多次回火以使其大部分转变为马氏体，并使淬火马氏体析出弥散碳化物，提高硬度，减少变形。回火时应避开300℃左右的回火脆性区。高速钢适用于制造冷挤压模和热挤压模。
（4）铸铁。铸铁的铸造性能好，容易成型，具有优良的减振性、耐磨性和切削加工性，铸造工艺与设备简单。除灰铸铁可用在制造冲模上、下模座外，还可以代替模具钢制造模具主要工作部分的受力零件。
（5）硬质合金。常用硬质合金有钨钴类（YG）、钨钴钛类（YT）和万能硬质合金（YW）三类。钨钴类强度较高，韧性较好；钨钴钛类则具有较好的热硬性和抗氧化性。随着含钴量的增加，硬质合金承受冲击载荷的能力逐渐提高，但硬度和耐磨性下降。制造模具主要采用钨钴类硬质合金，可用于制造高速冲模、冷热挤压模等。
（6）新型模具钢。这类钢具有高的冲击韧性、屈服点和断裂强度，其高温强度、热稳定性及热疲劳性都较好，可提高模具的寿命。常用国内外新型模具钢特点及应用见表2。