Los centros de mecanizado de torneado (centros de torneado-fresado) son un tipo importante de centro de mecanizado multifuncional-. Además de las funciones de un torno CNC, pueden realizar fresado plano, taladrado, roscado, ranurado recto, ranurado en espiral y fresado de engranajes, entre otras operaciones. Poseen funciones combinadas de torneado, fresado y mandrinado, lo que permite una única configuración para un mecanizado completo. Los centros de torneado-fresado suelen tener dos características principales: el motor del husillo utiliza un servomotor, lo que permite movimientos de avance y rotación sincronizados; y además del puesto de herramientas de torreta de un torno CNC, están equipados con al menos un puesto de herramientas motorizado o un puesto de herramientas motorizado independiente.
Según la configuración funcional y el costo, los centros de torneado-fresado se pueden dividir en tipos de funciones económicas y completas-. Los centros de torneado-fresado económicos son en su mayoría ejes XZC-, con un eje C- giratorio agregado al mandril para lograr funciones básicas de fresado; su precio es relativamente bajo. Por otro lado, los centros de mecanizado de torno-fresador-con funciones completas están equipados con torretas de herramientas eléctricas independientes o sistemas multi-ejes más complejos, lo que permite un mecanizado de alta-precisión de superficies curvas complejas, como por ejemplo un varillaje de cinco-ejes. Ofrecen funciones más completas pero también son más caras. Por ejemplo, en el campo de la gama alta-, el centro de mecanizado de fresado-torneado de alta precisión 508MT2 multiproceso 6-9 ejes- de la empresa suiza Welch-Markdale utiliza tecnología de accionamiento directo y tiene una torreta de herramientas de 3 estaciones, lo que permite el mecanizado de piezas hexaédricas complejas en una sola configuración.