多管式熱交換器とは、円柱状の胴体（シェル）内に細い伝熱管（チューブ）を何本も配置した熱交換器です。チューブ内に流体を流すことで熱の交換を行うタイプで、シェルアンドチューブ式熱交換器とも呼ばれますが、低温/高温・低圧/高圧・加熱/冷却・蒸発/凝縮など幅広い用途に使えるというメリットがあります。また、分解が可能なものもあり、メンテナンスが比較的容易というメリットもありますが、プレート式の熱交換器と比べてサイズが大きいのがデメリットです。
なお、多管式熱交換器は構造の違いから大きく、伝熱管の両端が管板に固定された固定管板式、伝熱管をU字状に曲げて一枚の管板に固定したU字管式、伝熱管全体をスライドできる遊動頭（フローティングヘッド）式に分けられます。