สถาปัตยกรรมการประมวลผลประสิทธิภาพสูงหมายถึงส่วนประกอบต่างๆ ที่ใช้ในการสร้างระบบ HPC และวิธีที่ประกอบเข้าด้วยกัน บ่อยครั้ง ส่วนประกอบเหล่านี้ประกอบด้วย CPU และตัวเร่งความเร็ว เช่น FPGA หรือ GPU รวมถึงหน่วยความจำ พื้นที่จัดเก็บข้อมูล และส่วนประกอบเครือข่าย โหนดหรือเซิร์ฟเวอร์ของสถาปัตยกรรมต่างๆ ทำงานร่วมกันพร้อมกัน ไม่ว่าจะเป็นโหนดแบบขนานหรือแบบคลัสเตอร์ เพื่อจัดการกับงานการคำนวณที่ซับซ้อน