本发明公开了一种自动精密对位贴合系统，包括通过电脑端进行操作的软件组件、供软硬件连接的信号控制组件和机械执行组件，机械执行组件包括机器视觉检测模块、空间精密定位模块、实时闭环反馈控制贴合模块，机器视觉检测模块包括贴合材料、被贴材料、第一视觉检测单元和第二视觉检测单元，空间精密定位模块包括固定在贴合材料上方的夹持机构、固定在被贴材料下方的夹持机构、对位机构、连接供压机构和第二视觉检测单元的的多维精密运动机构，实时闭环反馈控制贴合模块包括供压机构和力反馈单元；该系统能够精确将贴合材料和被贴材料对准，相较于手动贴合方式，该系统贴合效率高，精度更高，具有更强的可重复性。