本发明提供了一种基于视觉和底盘信息的车辆自主定位系统及定位方法，该定位系统包括视觉感知模块和底盘运动信息采集模块，视觉感知模块和底盘运动信息采集模块将采集的数据输入数据对齐模块，数据对齐模块按时间戳将数据对齐后，将图像输入图像处理模块进行处理，图像处理模块将处理结果依次输入状态量剔除和增广模块、运动预测模块，数据对齐模块还将车辆底盘信息输入运动预测模块，运动预测模块将预测结果输入观测更新模块，观测更新模块基于观测量和预测结果对车辆进行实时定位；本发明将视觉信息与车辆底盘信息融合，能够减小定位误差对定位过程的影响，在光线不均匀或较暗时实现车辆的准确定位。