本实用新型涉及自行车技术领域，且公开了一种结构稳定的碳纤维自行车主架，包括多个连接机构、手柄连接头、坐垫连接管、脚踏连接头和两个车轮连接头，手柄连接头设置在坐垫连接管的右侧上方处，两个脚踏连接头前后对称设置在坐垫连接管的左侧下方处，脚踏连接头与坐垫连接管的下端固定连接，手柄连接头的左端上下两侧和两个车轮连接头的右端上下两侧均通过连接机构分别与坐垫连接管的外管壁上侧和脚踏连接头固定连接，连接机构包括连接管和两个连接套管，两个连接套管分别与连接管的左右两侧外管壁滑动套接。本实用新型不仅稳定性高，便于组装车架，省时省力效率高，且模块化结构可降低使用成本，有利于环境保护。