La compétition automobile, course automobile ou sport automobile est un sport où des pilotes au volant d'automobiles s'affrontent lors de courses réglementées, en différentes formules et catégories, sur circuit, sur route ou sur piste.
La compétition automobile comporte un grand nombre de disciplines et d'épreuves. La plus prestigieuse des catégories sur circuit est la Formule 1 qui se court en monoplaces, mais il existe de nombreuses autres catégories. Parmi les plus connues, on peut citer l'endurance avec l'épreuve française des 24 Heures du Mans ou bien, aux États-Unis, l'IndyCar et son épreuve phare, les 500 miles d'Indianapolis ; ces deux courses additionnées du Grand Prix de Monaco de F1 forment la Triple couronne. Sur routes et pistes, on trouve le championnat du monde des rallyes (avec le rallye Monte-Carlo, créé en 1911), mais aussi des épreuves de rallye-raid, dont la plus connue est le Rallye Dakar, et le récent championnat du monde de rallycross. En dehors des engins conçus exclusivement pour la course, il existe diverses catégories de voitures de tourisme ou grand tourisme, avec pour championnat phare la coupe du monde des voitures de tourisme. Aux États-Unis, la NASCAR, qui se dispute principalement sur circuit ovale reste la catégorie la plus populaire.
Plusieurs fédérations internationales et nationales gèrent les nombreuses courses qui sont divisées en catégories et formules suivant le type d'automobile, la puissance et le type du moteur, le terrain sur lequel la course se dispute et, dans certains cas les personnes qui y participent (âge, niveau, poids, sexe).
Les premières épreuves en France tenaient plus du défilé que de la course réelle, entre Neuilly-sur-Seine et Versailles (depuis 1887) ou de la randonnée comme celle organisée par le quotidien parisien Le Petit Journal de Paris à Rouen en 1894 : 102 concurrents sont inscrits, seuls 21 prennent le départ. Le concours récompense les véhicules répondant à trois critères : « sécurité », « commodité » et « bon marché relatif ». Le premier prix de 5 000 francs est partagé entre « Panhard & Levassor » et « les fils de Peugeot frères ».
L'année suivante, la première véritable course automobile est organisée : c'est Paris-Bordeaux-Paris. 21 (ou 22, selon les sources) véhicules au départ pour neuf à l'arrivée. Émile Levassor finit le premier l’épreuve le 15 juin sur une Panhard en 48 h 48 ; mais il était inéligible au premier prix car sa voiture était une deux places alors que le règlement exigeait un minimum de quatre places avec autant de passagers que de places. Ce fut une Peugeot conduite par Paul Koechlin qui gagna en 59 h 48. En juillet 1896, l'automobile club de Belgique organise la première compétition automobile du pays, le meeting de Spa. En octobre 1896, Paris-Marseille-Paris est au programme, et la mode des raids ville à ville s'impose comme le format classique de la course automobile. L'accident d'Émile Levassor dans cette épreuve ne remet pas en cause ce principe. Dès le 7 septembre 1896, pourtant, une première course automobile sur circuit a lieu aux États-Unis, à Rhode Island, à Narragansett Park (en), sur un ovale de terre d'1 mile habituellement utilisé pour les courses de chevaux.
En 1900, James Gordon Bennett junior, grand pourvoyeur de trophées sportifs divers, fonde un challenge pour la course automobile : la Coupe automobile Gordon Bennett. Le règlement de ce challenge est établi par l'Automobile Club de France, fondé en 1895 et stipule le caractère international de l'épreuve. Ainsi, le challenge prévoit que l'épreuve se déroulera dans le pays du vainqueur de l'année précédente. C'est la nationalité du constructeur automobile qui compte, pas celle du pilote. La première édition (1900) se court entre Paris et Lyon, et voit la victoire du pilote français Henri Fournier sur une Mors. En 1902, c'est le Britannique Edge qui s'impose ; l'édition 1903 se déroulera en Irlande du Nord. L'Allemagne (1904), puis la France (1905) organisent les éditions suivantes à la suite des victoires de leurs automobiles.
La formule de la Coupe Gordon Bennett atteint rapidement ses limites car elle impose des présélections. Les constructeurs français, très nombreux, parviennent toutefois à faire abroger la limite des trois voitures maximum par pays. L'appellation « Gordon Bennett » est abandonnée, place à la « Coupe de l'ACF ».
L'appellation « Grand Prix » désigne une épreuve automobile de prestige. Ce terme est d'abord utilisé pour les courses de chevaux ou les épreuves cyclistes du fait de la récompense remise aux vainqueurs. En 1901 est organisé le Grand Prix du Sud-Ouest : disputé aux alentours de Pau, il compte comme étant la première édition du Grand Prix de Pau. Comme « parc fermé », c'est un terme français qui subsiste encore aujourd'hui dans le sport au niveau mondial.
À la suite des très nombreux accidents qui marquèrent la course Paris-Madrid en 1903, l'ACF et les autorités civiles imposent la tenue de l'épreuve sur circuit. Le Mans fait acte de candidature, et la ville qui vit naître la première voiture commercialisée (Amédée Bollée) reçoit le premier Grand Prix de France (alors Grand Prix de l'ACF) en 1906 sur un circuit de 103,16 km. Contrairement aux courses de ville à ville, toute circulation est interdite sur ce secteur routier. Pour contourner certains villages, les organisateurs mettent en place des déviations en bois. De plus, on goudronne « à chaud » le circuit, mais sur certaines portions, ces travaux s'avèrent décevants. Ces travaux coûtent fort cher, et le bilan financier du Grand Prix est catastrophique. On délocalise ainsi les éditions 1907 et 1908 sur le petit circuit de Dieppe, nettement moins coûteux. Britanniques, Belges et Allemands mettent également en place des compétitions annuelles plus ou moins comparables au Grand Prix de France, constituant les premières bases d'un véritable calendrier d'épreuves.
En 1904, si la quasi-totalité des clubs automobiles nationaux européens se regroupent pour former l'Association internationale des Automobile Clubs reconnus (AIACR). Aux États-Unis en revanche, une autre fédération indépendante, l'Association américaine des automobilistes (AAA), organise la quasi-totalité des Grands Prix en Amérique du Nord indépendamment des courses européennes, en les regroupant au sein du National Championship en 1905.
Les grands raids prennent naissance dès 1907. Le quotidien parisien Le Matin soutient ainsi le premier d'entre eux : Pékin-Paris.
Aux États-Unis, la première édition des 500 miles d'Indianapolis a lieu en 1911. Cette même année, le Rallye automobile Monte-Carlo voit le jour. Les 24 Heures du Mans, épreuve d'endurance de référence, se déroulent pour la première fois en 1923. Le premier Grand Prix de Monaco se dispute en 1929.
Dans les années 1920, les voitures utilisées en course d'endurance et en Grand Prix étaient encore fondamentalement identiques, avec des ailes et deux sièges, pour transporter un mécanicien si nécessaire ou autorisé. La spécialisation a progressivement commencé à différencier la voiture de sport de la voiture de Grand Prix. L'Alfa Romeo Tipo A a lancé l'évolution de la véritable monoplace au début des années 1930.
En 1925, l'AIACR lance le championnat du monde des manufacturiers, auquel succède le championnat d'Europe des pilotes en 1931. Les épreuves de courses de côte sont également regroupées au sein du championnat d'Europe de la montagne.
Du côté des voitures de sport, celles-ci ont également commencé à se distinguer des voitures de tourisme rapides dont elles descendent. Dans les courses d'endurance sur route ouverte à travers l'Europe qui se déroulaient souvent sur des routes poussiéreuses, le besoin de garde-boue et d'un mécanicien ou d'un navigateur était toujours présent. Comme les voitures et les courses principalement italiennes définissaient le genre, la catégorie est devenue connue sous le nom de « Gran Turismo » (en français Grand tourisme, ou GT). À la fin des années 1950, la catégorie des voitures de sport ont ainsi été officiellement entre deux subdivisions, Sport-prototype et Grand tourisme.