本发明涉及一种齿轮轴装夹工装，包括底座和压盖，底座上设有底座凹槽，压盖上设有压盖凹槽，在压盖与底座固定连接时底座凹槽和压盖凹槽的开口相对布置，以将齿轮轴的齿轮段夹装在底座凹槽和压盖凹槽之间；其中，底座凹槽和/或压盖凹槽的槽壁上设有定位齿槽，定位齿槽用于与齿轮段上的相应齿牙定位配合，以使齿轮段上其中一个齿牙或齿槽的对称面与待加工槽口的对称面为同一平面。这样设计，能够精确定位齿轮轴上待加工槽口的位置，省去了人工划线找正工序，不仅提高了加工效率，而且保证了加工质量，提高了齿轮轴的合格率。