一种大空间激光熔覆装置，包含机座、工作台、滑轨、电机、丝杠、移动台、关节臂、大臂、中臂、小臂、激光熔覆头、直线驱动器；所述机座水平安装在地面或者台面上，机座上设置有工作区；所述电机均为伺服电机，包含四台电机；所述直线驱动器为伺服电动缸；工作台安装在机座工作区，待熔覆零件可通过工作台的回转调整姿态；所述激光熔覆头在直线驱动器、各电机耦合驱动下可实现五自由度运动，在工作台单自由度转动运动配合下，该种大空间激光熔覆装置的激光熔覆头可实现六自由度大空间运动，进而满足大型复杂零部件涂层的激光熔覆需求。