本发明公开了一种多角度三维数据配准方法及装置，其中，该方法包括：获取参考平面在三维扫描系统的转台上每转动预设角度的多组三维数据；参考平面垂直于转台；对每组三维数据进行拟合，得到多个拟合平面；根据多个拟合平面与同一截面的交线的方向，确定三维扫描系统的转轴的旋转方向；根据转轴上轴心点的空间坐标与多个拟合平面与同一截面的交线的位置关系，确定转轴的最优空间坐标；根据转轴的最优空间坐标，对在三维扫描系统下获取的待扫描物体的三维扫描数据进行配准。上述技术方案提高了多角度三维数据配准的效率和精确度。