Độ dày cuộn thép carbon là thông số kỹ thuật quan trọng trực tiếp ảnh hưởng đến tính chất cơ học, khả năng tạo hình và sự phù hợp cho ứng dụng. Độ dày dao động từ loại mỏng (0,1mm) đến loại tấm dày (trên 200mm), với việc kiểm soát chính xác thông qua các quá trình cán nóng hoặc cán nguội. Các cuộn cán nóng thường có độ dày lớn hơn (từ 2mm đến 200mm), có thể xuất hiện lớp vảy bề mặt nhưng lại có độ dẻo tốt để gia công định hình nói chung. Các cuộn cán nguội cung cấp độ dày mỏng hơn, chính xác hơn (từ 0,1mm đến 6mm), bề mặt hoàn thiện tốt hơn và độ bền cao hơn nhờ hiện tượng tôi cứng khi biến dạng. Sai lệch độ dày được kiểm soát chặt chẽ, với các tiêu chuẩn như ASTM A6 quy định mức độ biến thiên cho phép dựa trên chiều rộng và độ dày của cuộn thép. Các cuộn thép mỏng (từ 0,5mm đến 3mm) lý tưởng cho các ứng dụng nhẹ như vỏ ngoài xe hơi, vỏ thiết bị gia dụng hoặc sản xuất container, nơi yêu cầu cao về khả năng tạo hình và giảm trọng lượng.