本发明提供一种管状工件同步旋转夹持机构与基于视觉检测的焊接系统，该管状工件同步旋转夹持机构包括第一夹具、第二夹具、驱动机构及滑轨座；第一夹具与第二夹具可移动地设于滑轨座上，滑轨座沿管状工件的轴向延伸，第一夹具的夹持口与第二夹具的夹持口沿管状工件的轴向相对；第一夹具、第二夹具分别与驱动机构连接，驱动机构用于同步控制第一夹具的夹持口与第二夹具的夹持口在第一状态与第二状态之间切换。本发明便于实现对不同长度、不同管径的管状工件进行夹持，确保管状工件以水平姿态随同自动环缝焊机进行同步旋转，通过在环缝焊接前对管状工件的待焊接端进行视觉检测，以及进行直径和管壁缺陷的识别，便于确保环缝焊接的质量。