本发明公开了航空发动机整体叶盘防变形的激光冲击强化系统及方法，该系统包括：激光发射器机构；机械手；叶盘夹具，叶盘夹具包括：盘体夹具和叶片夹持夹具，叶盘的盘体通过盘体夹具固定在机械手末端上；叶片夹持夹具固定在叶盘的叶片上，且叶片夹持夹具与盘体夹持固定；叶片夹持夹具上对应叶片上的激光冲击强化区域的位置上开设有用于供激光发射器机构发出的激光穿过的激光冲击强化开口，激光冲击强化区域包括：叶背根部、叶盆根部、叶背前缘、叶盆前缘、叶背后缘以及叶盆后缘。在激光冲击强化过程中，通过叶片夹持夹具夹持叶片，以便于给叶片提供一定的支撑从而减小叶片的力臂，达到控制变形的目的，从而保证了叶片的质量。