本发明公开了一种超声辅助激光表面清洗系统及其清洗方法，清洗系统包括激光工作机构，其用于发出激光并对清洗样品表面进行清洗；超声振动机构，其用于产生超声振动并与激光一起同时作用于清洗样品；控制器，其包括用于控制激光工作机构激光控制单元，以及用于控制超声振动机构的超声控制单元；工作台，用于放置并固定清洗样品，其清洗方法主要采用清洗系统进行清洗，通过将激光和超声振动同时作用到清洗样品表面，形成复合清洗技术，可有效防止激光清洗时产生热量在样品表面积累，防止表面过热，同时有助于均化激光光斑作用在样品表面的能量分布，改善激光清洗表面质量的均一性，对于激光清洗领域发展具有极大的开拓意义。