兵马俑大部分是采用陶冶烧制的方法制成，先用陶模做出初胎，再覆盖一层细泥进行加工刻画加彩，有的先烧后接，有的先接再烧。火候均匀、色泽单纯、硬度很高。每一道工序中，都有不同的分工，都有一套严格的工作系统。
陶俑的制作分三个步骤进行：
第一步先用泥塑成俑的大型（粗胎或初胎）；第二步是在俑大型的基础上，进行第二次复泥并加以修饰和细部刻划；第三步是将单独制作的头、手和躯干组装套合在一起，完成陶俑的大型。
制成的陶俑大型一般是在阴干后放进窑内焙烧的，焙烧的温度约为1000℃。俑烧成出窑后，再一件件绘彩，最终完成陶俑的制作。就陶俑的整体而言，制造方法是塑模结合、以塑为主。俑是在兵马俑坑的附近就地烧造的，所用的泥土就是当地的黄土，再加石英砂调和而成的。
依据破碎的陶俑为我们提供的信息可以推测，陶俑的头和手是用模子制成粗胎后再进行细部雕刻的。俑头的制作多用合模法制成，就是将俑头分为大致相等的前后两半，分别用单片模制作，然后将两片单模组合粘接在一起成为头的大型。合模线多数位于耳后，一般比较整齐，没有交错结构的痕迹。
与俑头相连接的脖颈都是空心的。俑头制成初胎后，再堆泥贴接耳朵、发髻、发辫、冠帻，并进行面部五官的细部刻划。头部雕饰的重点是五官、胡须和发丝。五官是在模制的基础上再经过精心的雕刻、修饰来完成的，以表现人物不同的性格和心理特征。陶俑胡须和发型也是表现人物特征的重要方面，其刻划手法也变化多样，俑头虽是模塑结合，但经过细部的雕饰后，模制的意味已经淡薄，很难找到两个完全相同的面容。
加上制作俑头的模子有许多种不同的脸型，因而使陶俑的形象更加丰富多彩。也有学者根据对残损陶俑做的实地考察提出，“千人千面”的俑头并非用模具制造而成的，而是工匠直接对俑头的捏塑，从而提出俑头的造型并非标准化生产的观点。
陶俑的躯干为纯手塑制作。是先用泥做成粗胎后，再进行服饰衣纹、铠甲、腰带、带钩等细部的刻划。陶俑躯干的粗胎是由下而上逐段叠塑而成的，其工艺过程大致可分为六个步骤：
第一步先制作陶俑站立的足踏板；第二步塑造俑的双脚；第三步接塑双腿及短裤；第四步塑造陶俑的躯干；第五步阴干陶俑躯干的大型后，粘接俑的双臂；第六步插接俑的双手。
上述六个步骤完成俑的大型后，再进一步细致雕饰。陶俑衣服的纹样是在俑躯干的粗胎上覆一层细泥后进行雕饰的；铠甲、腰带、带钩等则是在俑的粗胎上直接雕刻的。陶俑的躯干及四肢经过精心而细致的雕刻后，再把单独制作的俑头安装上，就完成了陶俑的整个造型。
