本发明提供了一种基于深度学习的工件识别定位和姿态估计系统和方法。所述基于深度学习的工件识别定位和姿态估计系统包括依次连接设置的网络建设模块、数据采集模块、模型训练模块以及工件识别定位和姿态估计模块。采用本发明提供的基于深度学习的工件识别定位和姿态估计系统,使得不同种类工件的分类识别、位置确定、以及单个工件的空间姿态估计可以同时进行检测,大大提高了产线自动化效率。