本发明公开了一种基于视觉定位的GIS管道自动对接装置及其工作方法，涉及管道对接施工领域。传统的GIS管道对接为起重机将管道节吊起，经过人工观察、口头传达的方式进行，工作量大，对接效率低。本发明包括与起重机吊臂连接固定的装置安装架、空间多自由度调整的对接机构、使对接机构保持竖直向下的平衡机构、抓取对接管道的夹取机构、用于夹取机构水平向旋转的回转机构、用于采集目标管道与对接管道的相对空间位姿的视觉定位装置和控制装置，平衡机构、对接机构、夹取机构、回转机构、视觉定位装置均连接到控制装置。通过人工和自动控制操作，实现管道精确对接，提升管道对接的作业效率，降低人工操作量，提升操作安全性。