本实用新型公开了一种薄壁圆筒环缝激光焊接夹具，包括头架、胀紧环、机床尾架和顶板；工作时，胀紧环位于头架和机床尾架之间，胀紧环套在二个待焊接的工件拼接的位置；工件的一个非拼接端夹持并定位在头架的主轴上，另一非拼接端与挡板的定位面贴合，机床尾架上的顶尖位于挡板的顶尖孔内。本实用新型采用可开合的胀紧环实现薄壁圆筒的准确拼接和夹持。通过具有翻转功能的头架驱动圆筒头部，由尾架和顶板支撑圆筒尾部，实现圆筒的回转运动。其拼缝精度满足了激光焊接的要求。头架内的主轴蜗轮蜗杆机构可实现工件的精确回转运动，带翻转功能的头架方便了较长工件的上下料。本实用新型具有定位准确、装夹可靠方便、使用方便效率高等特点。