หัวแม่พิมพ์อัดรีดพลาสติก (plastic extruder die) เป็นองค์ประกอบสุดท้าย และอาจกล่าวได้ว่าเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดในเครื่องอัดรีด ซึ่งเป็นจุดที่เกิดการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์พลาสติกจริงขึ้นมา มันเป็นก้อนโลหะที่ออกแบบอย่างประณีต โดยปกติสร้างจากเหล็กกล้าคุณภาพสูง เช่น P20 หรือ H13 ซึ่งผ่านกระบวนการชุบแข็ง เติมความเหนียว และขัดเงาจนผิวเรียบเหมือนกระจก หน้าที่ของหัวแม่พิมพ์คือรับพอลิเมอร์ที่หลอมละลายแล้วและมีความสม่ำเสมอภายใต้แรงดัน จากนั้นเปลี่ยนให้กลายเป็นลำต่อเนื่องที่มีลักษณะหน้าตัดสองมิติเฉพาะเจาะจง ทางไหลภายในหัวแม่พิมพ์ หรือที่เรียกว่าแมนิโฟลด์ (manifold) ถูกออกแบบโดยใช้หลักการพลศาสตร์ของของไหล เพื่อให้มั่นใจว่าพอลิเมอร์ที่หลอมละลายจะไปถึงริมฝีปากของหัวแม่พิมพ์ด้วยความเร็วและแรงดันที่สม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นที่ทางออก ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อป้องกันปัญหา เช่น ความหนาของผนังไม่สม่ำเสมอ หรือปรากฏการณ์ "ไผ่บาน" (bambooing) การออกแบบยังต้องคำนึงถึงพฤติกรรมเฉพาะของวัสดุ โดยเฉพาะการบวมของหัวแม่พิมพ์ (die swell) ซึ่งเป็นแนวโน้มของพอลิเมอร์ที่มีลักษณะเป็นวิสโคเอลาสติกที่จะขยายตัวทันทีหลังออกจากหัวแม่พิมพ์ เนื่องจากการปลดปล่อยแรงดันภายใน ดังนั้น ช่องเปิดของหัวแม่พิมพ์จึงมักไม่ใช่แบบจำลองที่ตรงเป๊ะกับรูปร่างสุดท้ายที่ต้องการ แต่จะเล็กกว่าเล็กน้อยและมีสัดส่วนที่แตกต่างออกไป สำหรับรูปร่างที่ซับซ้อน หัวแม่พิมพ์อาจแบ่งออกเป็นแผ่นหลายแผ่นเพื่อให้ง่ายต่อการกลึงและการบำรุงรักษา ประสิทธิภาพของหัวแม่พิมพ์อัดรีดพลาสติกมีผลโดยตรงต่อความมั่นคงของขนาด ผิวสัมผัส และคุณภาพโดยรวมของผลิตภัณฑ์ที่อัดรีดออกมา ทำให้การออกแบบและการผลิตหัวแม่พิมพ์กลายเป็นศิลปะเฉพาะทางที่ผสมผสานความรู้เชิงประจักษ์เข้ากับซอฟต์แวร์จำลองขั้นสูง