本发明公开了一种人脸图像数据聚类方法，包括：将人脸图像输入到预设的特征提取模型中，以提取出特征数据；采用余弦相似性函数计算任意两张人脸图像的特征数据之间相似分数；获取相似分数大于预设第一相似阈值的两张人脸图像作为图像对集合中的候选图像对；计算候选图像对的特征向量，并将特征向量输入到预设的分类器中，以使分类器进行识别；当分类器判定候选图像对不属于同一个人时，将候选图像对从图像对集合中移除；将图像对集合中属于同一个人的所有候选图像对合并并归为一类。本发明还公开一种人脸图像数据聚类系统和一种人脸图像数据聚类设备。采用本发明实施例，针对现实场景采集到的人脸样本分布特点，能有效减少聚类偏差。