本公开涉及一种定位机械臂及血管介入手术辅助操作系统，该定位机械臂包括：基座，安装于手术台；升降单元，安装于基座；水平旋转单元，包括多个旋转臂以及多个平面旋转关节，多个旋转臂中的一个通过平面旋转关节与升降机构的顶部连接，各旋转臂之间通过平面旋转关节连接；俯仰调节单元，其一端通过平面旋转关节与旋转臂连接，另一端通过俯仰旋转关节与推进机构连接，升降单元能够带动推进机构同步升降，水平旋转单元能够带动推进机构旋转以调节推进机构水平方向的角度并带动推进机构水平延伸或缩短，俯仰调节单元能够带动推进机构围绕其中心沿竖直方向旋转以调节推进机构竖直方向的角度。本公开实现定位机械臂的多自由度定位，适用范围广。