本实用新型公开了一种多级伸展自动上料机构，包括：固定座、一级延展臂、二级滑移驱动模组、三级延展驱动组件、取料装置以及取料升降驱动模组，所述一级延展臂安装在所述固定座上并可相对进行滑动延展，所述三级延展驱动组件由所述二级滑移驱动模组控制在所述一级延展臂上做直线运动，所述取料装置与所述三级延展驱动组件连接由该三级延展驱动组件驱动进行滑动延展，所述取料升降驱动模组能够控制所述取料装置垂直移动。该多级伸展自动上料机构能够实现自动化上料，上料稳定可靠，效率高，减少人工投入，避免在特殊环境下作业使人体受到危害，并且取放料具有较大行程，能够作为设备之间的过渡输送，有利于实现全自动化生产的需求。