本发明提供一种机器人视觉定位系统及视觉定位方法。涉及视觉定位技术领域。本发明可以基于待加工件的外轮廓位置、真实孔洞位置以及当前虚拟孔洞位置定位待加工件的夹取位置；并在当前虚拟孔洞加工完成后，更新真实孔洞位置，再定位下一个夹取位置，直至所有虚拟孔洞均加工完成，使得可以在每次打孔前计算出夹取位置，避免因夹取位置的厚度过薄导致的产品破损。还可实时更改当前虚拟孔洞的位置信息，并实时修正夹取位置，使得加工时的灵活性显著提高。