Autoveolaev (autotarnelaev) (ingl.k. car carrier; vehicle carrier) on veeremilaev, millega veetakse peamiselt sõiduautosid, aga ka veokeid kaubana. Laeva lastitakse enamasti uusi sõidukeid autotehaste sadamates asuvatest suurtest ladudest ja need veetakse distribuutorite ja logistikaettevõtete sadamais paiknevate müügiettevalmistusettevõtete laoplatsidele.
Ookeani autoveolaevad mahutavad enamasti 4000–6000 sõiduautot, suurimad neist isegi kuni 8000 sõidukit. Autoveolaev on veeremilaeva eritüüp, mis on ehitatud autode veoks kaubana. Autolaev on kõrge parda ja vöörist ahtrini ulatuva tekiehitisega, milles paiknevad lastiruumid paljudel väikese kõrgusega laevatekkidel. Autod sõidavad laeva ahtri- või külgrampide kaudu. Vajalikule tekile sõidavad autod mööda siserampe, tekil sõidukid kinnitatakse meresõidu ajaks.
Euroopas paiknevad autotehased valmistavad aastas miljoneid sõiduautosid, millest suur osa veetakse teistesse Euroopa riikidesse autoveolaevadega. Ookeani autoveolaevadelt lossitakse autosid väiksematele autoveolaevadele, mis veavad sõidukeid teistesse sadamatesse.
Eesti sadamaist käivad autotarnelaevad Paldiski Paldiski Lõuna- ja Põhjasadamas ning ka Sillamäe sadamas.