What the heck?

"What the heck?" は「いったい何なんだ?」「どういうこと?」といった混乱や驚き、怒りを表すフレーズです。
What? だけだと単に「何?」となりますが、驚きや怒りといった感情をのせているところがポイントです。

"What the heck" の後に疑問文がくると、その疑問について「それはいったい何?どういうこと?」といったニュアンスになります。

What the heck are they doing?

Japanese

heck は hell をやわらかくしたワード

heck は hell の代用語です。"What the hell?" も同じ意味ですが、こちらは結構強くて乱暴な言い方として捉えられます。
hell という言葉がとても乱暴な言葉のため、やわらかい表現にするために heck が使われます。

日本語でも「何なの?」「何だよ?」「んだよ?」といったように、少し言い方を変えることで言葉の品が変わるので、それと同じような感覚ですね。

アニメばかり見ている私ですが、"What the hell?" も全く聞くことがないわけではないのですが、やはり聞くことが多いのは "What the heck?" です。ちょっとの違いですが、使う時には気をつけた方がいいでしょう。

英語では使われる単語によって相手の気分を大きく損ねたり傷つけることにもなるので、話す際には覚えておいた方がよいやわらかい表現がいくつもあります。
ちょっとだけ下品な言葉使い? | 英語学習サイト:Hapa 英会話

その他 heck の意味についてはこちらが参考になります。
ネイティブ相手に今日から使える!heckの意味と使い方 | ペラペラ部

Why や Where にも heck が使える

heck を使うときの疑問視は what 以外も使えます。
「一体なぜ」と言いたいときは "Why the heck"、「一体どこへ・どこから」と言うときは "Where the heck" が使われます。

【「いったい…」という時に使われる他のフレーズ】

What on earth?