本发明涉及一种集装箱车船直取的立体连续装卸作业系统及方法，该系统包括港口码头以及用于在岸边对船舶上的集装箱进行装卸的第一起重机，第一起重机的陆侧设有至少一条平行于岸线的铁路装卸线以及用于对铁路装卸线上的集装箱进行装卸的第二起重机，第二起重机的海侧与第一起重机的陆侧之间设第三起重机，第一起重机与第三起重机之间设转接平台或/和交接堆场，第三起重机与第二起重机之间设交接堆场。本发明可以在特殊地形、场地条件限制导致的铁路场站高程远高于港口及其码头前沿前方堆场条件下，满足既有水公联运、铁公联运及港口内部集卡车作业系统流程，同时可以实施铁水联运的车船直取连续作业流程，实现真正意义上铁水联运的高效无缝衔接。