一种多边形超长零件的加工方法及装夹装置，所述加工方法包括如下步骤：对本体的关键表面进行粗加工形成粗加工面；在本体的长度方向上进行深孔粗加工形成粗加工内孔；对本体进行尺寸稳定化热处理；对粗加工面进行半精加工形成半精加工面；对本体进行静置时效处理；对粗加工内孔进行深孔精加工形成精加工内孔；对半精加工面进行精加工形成精加工面，使产品成型。本申请适用于多边形超长零件的加工，当多边形超长零件的结构及尺寸变化时，可仅通过调整装夹装置的固定垫块、浮动垫块及一字吊梁，再对多边形超长零件的关键表面及内孔进行加工，使得产品成型。