管壳式换热器由许多管子组成管束，管束构成换热器的传热面，此类换热器又称为列管式换热器。管壳式换热器的工作原理如下：
换热器的管子固定在管板上，而管板又与外壳连接在一起。为了增加流体在管外空间的流速，以提高换热壳程的表面传热系数，改善换热器的传热情况，在筒体内间隔安装了许多折流挡板。换热器的壳体和两侧管箱上（对偶数管程，则在一侧）开有流体的进出口，又是还在其上装设检查孔，为安置仪表的接口管，排液孔可排气孔等。
在换热器中，一种流体从一侧管箱（称为前管箱）流进管道里，经另一侧管箱（称为后管箱）流出（对奇数单管程换热器），或绕过管箱，流回进口测前管箱流出（对偶数单管程换热器），这条路径称为管程，管内流体从一侧流到另一侧称为一个管程。另一种流体从筒体上的连接管进出换热器壳体，流经管束外，这条路径称为壳程。当管子总数及流体流量一定时，管程数分得越多，则管内流速越高。
管壳式换热器制造容易，生产成本低，选材范围广，清洗方便，适应性强、处理量大、工作可靠，且能适应高温高压，因而在化工、石油、能源、制冷等行业的应用中，处于主导地位。在换热器向高温、高压、大型化发展的今天，随着新型高效传热管的不断出现，使得管壳式换热器的应用范围仍在扩大。
