本发明公开了一种隧道钻孔机器人系统及其控制方法、隧道掘进机，该隧道钻孔机器人系统包括：钻机；安装于隧道掘进机的机器人，钻机与机器人末端固定连接；控制器，其与机器人相连，用于获取钻孔参数、掘进里程和掘进速度，根据钻孔参数确定各目标钻孔位置的坐标，根据掘进里程定位机器人的位置，根据掘进速度计算机器人的实时偏移量，根据各目标钻孔位置的坐标、机器人的位置和实时偏移量，控制机器人动作，以使钻机运动至各目标钻孔位置进行钻孔，并在隧道掘进机掘进时，根据实时偏移量调整机器人的位姿，使钻机的轴线保持不变，实现钻孔与隧道掘进机掘进施工的同步进行。该隧道掘进机包括上述隧道钻孔机器人系统，具有上述有益效果。