本发明涉及列车上水技术领域，提供了一种列车上水机器人多维度定位上水系统，包括列车上水机器人，所述列车上水机器人具有用于搜寻列车的注水口的位置的搜索部，所述搜索部包括用于搜寻列车需要加水的注水口的准确位置的定位装置，所述定位装置包括相机、供所述相机安装的云台、用于驱使所述云台以任意角度转动的第一驱动组件、用于驱使所述相机于所述云台上水平左右移动的第二驱动组件以及用于驱使所述云台水平左右摆动的第三驱动组件。本发明的一种列车上水机器人多维度定位上水系统，采用列车上水机器人解放了劳动力，且通过其搜索部的多维度定位能够快速且精准地找到需要上水的注水口的位置。