本发明提供一种反应堆堆内燃料组件的定位系统和方法，该方法包括：S1、获取大转盘、换料机和抓取装置的当前位置以及大转盘和换料机摆臂的旋转半径；S2、根据大转盘旋转半径和换料机摆臂的旋转半径计算获得第一转动角度和第二转动角度，并根据第一转动角度和第二转动角度计算获得第三转动角度；S3、控制大转盘驱动电机驱动大转盘从当前位置转动所述第一转动角度，以及控制换料机旋转驱动电机驱动所述换料机从当前位置转动所述第二转动角度，还控制抓取装置驱动电机驱动抓取装置从当前位置沿与所述换料机转动方向的反方向转动第三转动角度，实现对燃料组件的定位。本发明能够实现对燃料组件的精准定位。