X-Y定位系统是贴片机的关键机构，也是评估贴片机精度的重要指标。它有两种形式：一种是PCB做X-Y方向的正交运动；另一种是由贴片头做X-Y坐标平移运动，而PCB仍定位在一定精度的PCB定位工作台上，这两种运动方法都是为了将被贴装的元器件准确拾放到PCB的焊盘上。

PCB做X-Y方向的正交运动的结构常见于塔式旋转头类的贴片机中。在这类高速机中，其贴片头仅做旋转运动，而依靠进料器的水平移动和PCB承载平面的运动完成贴片过程。贴片头做X-Y坐标平移运动，即把贴片头安装在X导轨上，X导轨沿Y方向运动，从而实现在X-Y在X-Y方向贴片的全过程。这类结构在通用型贴片机中比较多见。

还有一类贴片机，贴片机的贴片头安装在X导轨上，并仅做X方向运动，而PCB的承载台仅做Y方向运动，工作时两者配合完成贴片过程。其特点是X、Y导轨均与机座固定，它属于静式导轨结构。