本发明公开了一种高效多自由度超声振动辅助双面激光加工装置，由机架、自动上下料装置、双面激光加工装置、三自由度移动装置、超声振动辅助装置、辅助吹气装置、控制器、监测装置组成。自动上下料装置可将工件自动移动到各个工作位置；双面激光加工装置可实现工件两面的同时加工，减少工件加工后的锥度，也可进行单面激光加工；三自由度移动装置可实现工件的快速移动；超声振动辅助装置可实现工件的三自由度振动，减少激光加工过程中存在的重铸层、氧化物、微裂纹等缺陷；辅助吹气装置采用同轴及旁轴吹气，可减少加工时的熔融物飞溅。本发明具有工作可靠、自动化程度高、功能多样化、维护便捷、工作效率高、工件加工质量高、适用性强等众多优点。