本发明公开了一种大厚度板材机器人自动化焊接系统及方法，其中系统包括依次连接的扫描装置、数据处理装置和焊接装置；扫描装置对大厚度板材上待焊接坡口进行扫描以获取扫描数据；数据处理装置基于扫描数据获取坡口参数，并基于坡口参数在焊接工艺数据库中查找对应的焊接工艺参数作为待执行焊接工艺参数；焊接装置基于待执行焊接工艺参数通过预设焊接工艺对待焊接坡口进行焊接；焊接工艺数据库中的焊接数据由机器人示教焊接所得。本发明方法显著降低了工艺设计时间，提高了生产效率；同时焊接工艺数据库中的焊接工艺数据均通过机器人示教编程所得，充分利用了以往焊接过程中积累的经验工艺参数，降低了焊接试错成本；且焊接适应性强，使用范围极广。