本发明公开了一种多层分体式平衡炮装填系统及方法，包括平衡炮前段身管、平衡炮后段身管、下基座、中基座、上基座、第一推进系统、第二推进系统、第一导轨、第二导轨，平衡炮前段身管固定于下基座上，中基座通过第一导轨与下基座连接，平衡炮后段身管固定于上基座上，上基座通过第二导轨与中基座连接，第一导轨的方向与平衡炮轴向垂直，第二导轨的方向与平衡炮轴向同向，第一推进系统固定于下基座上并位于平衡炮前段身管的一侧，第二推进系统固定于中基座上并位于平衡炮后段身管一侧。本发明采用能保持弹药与分体式平衡炮身管中心轴保持一致的弹药固定结构，同时采用电动推杆实现弹丸与平衡体的自动装填，保证大弹重、大药量的顺利装填。