本发明公开了一种基于全卷积神经网络和互信息的医学图像配准方法及系统，方法包括以下步骤：采用全卷积神经网络模型对第一二维图像和第二二维图像进行图像变换得到三维变换参数；根据三维变换参数更新第二三维图像；计算第一三维图像和第二三维图像的互信息值；对互信息值进行迭代优化，得到最优三维变换参数。本发明通过全卷积神经网络得到互信息配准的初始值，使得搜索值在全局最优解附近，从而减少搜索次数，提高配准速度；采用了互信息值进行互信息配准搜索，提高了图像配准的精度。本发明可广泛应用于图像处理领域。