本实用新型提供了一种活塞内腔异形定位夹具，包括底座和通过导向螺栓与底座同轴连接的定心座，定心座包括与活塞内轮廓相适配的定位轴、设置于定位轴内部用于活塞内腔前后两侧定位并受到定心座限位的第一定位装置、设置于定位轴内部用于活塞内腔左右两侧定位的第二定位装置和用于活塞内腔底部定位卡接的第三定位装置，第一定位装置与第三定位装置可以联动实现对活塞内腔前后定位的同时对活塞内腔端部进行定位卡接。本实用新型公开的一种活塞内腔异形定位夹具使用方便，定位精度高，定位稳定性好，不仅能够通过多点定位的结构保证活塞内腔夹紧的稳定性，而且通过定位杆的联动结构保证定位夹具与活塞内腔卡夹的同轴度以及精度。