本发明公开了一种吊装式机车换电站，包括：行车轨道，用于机车的行走和停留；电池放置区，设置于行车轨道的侧方；包括至少一个置换电池箱，用于替换机车的待换电池箱；换电设备，设置于电池放置区和行车轨道上方，用于取下机车的待换电池箱转移至机车和行车轨道外，并抓取置换电池箱转移至机车中。该吊装式机车换电站利用换电设备取下机车中亏电的待换电池箱，将换电站中预存的置换电池箱替换至机车中，实现机车的快速换电；设置换电站的基本建设投资和维护费用较低，适用范围广；该吊装式机车换电站可广泛用于现有机车车站的能源升级改造。本发明还公开了一种基于吊装式机车换电站的换电方法。本发明公开了一种吊装式机车换电方法。