Autovermietung bzw. Mietwagenunternehmen oder Autoleasingfirmen werden Unternehmen genannt, die gegen Gebühren LKW oder PKW vermieten (siehe Leihwagen). Besonders bekannt ist die Autovermietung im PKW-Bereich. Die Autovermietung hat zum Ziel, dass ein Kraftfahrer ein Fahrzeug anmietet, um mit diesem selbst fahren zu können. Bei einem Mietwagen nach dem PBefG wird ein Fahrzeug angemietet, wobei ein Fahrpreis für eine festgelegte Fahrstrecke (ähnlich dem Taxi) meist vor Antritt der Fahrt ausgehandelt wird.
Inhaltlich ist der Begriff Autovermietung und der Begriff Mietwagen nicht gleichzusetzen, da der Mietwagen dem Personenbeförderungsgesetz (§ 49 Abs. 4 PBefG) unterliegt und eine Form des Gelegenheitsverkehrs ist.
Die bundesrechtlich maßgebliche Regelung für Autovermietung ist die Verordnung über die Überwachung von gewerbsmäßig an Selbstfahrer zu vermietenden Kraftfahrzeuge und Anhänger vom 21. Juli 1969 (BGBl I S. 875).
Größte Unternehmen in Deutschland sind: Hertz, Sixt, Europcar, Avis, Euromobil, Europa Service (ehemals Unix Rent), Budget, Buchbinder, National Car Rental, Autovermietung Terstappen, Thrifty, Alamo Rent A Car, Auto Europe und CCUniRent System.