本发明提供一种轮胎花纹自动雕刻系统及方法。该系统包括：定位摄像头、上位机、机械臂、雕刻台、充气胶囊、激光雕刻组件以及充气托板，利用定位摄像头拍摄光面轮胎俯视图像；上位机根据所述光面轮胎俯视图确定光面轮胎的位置信息；根据所述光面轮胎的位置信息控制所述机械臂抓取光面轮胎，并将光面轮胎套设在所述充气胶囊的外周；对所述充气胶囊进行充气；在控制所述充气胶囊旋转的同时利用所述激光雕刻组件对光面轮胎进行雕刻得到成品轮胎；利用充气托板配合充气胶囊将成品轮胎从充气胶囊上拆卸下来。本发明解决了模具需求量大、模具更换时间长、模具更换人力成本高、轮胎美观程度下降等问题，实现了轮胎花纹的全自动雕刻，提高了轮胎制造效率。