本申请公开了一种电子束焊装置及其控制方法，包括焊接室以及位于焊接室上的电子枪，焊接室内设置有第一移位机构、第一转动机构、第二转动机构，焊接室上还设置有第二移位机构，其中，第一移位机构用于带动工件沿第一方向运动；第二移位机构用于带动电子枪沿第二方向运动，第一方向与第二方向垂直；第一移位机构上设置有多个工位，每一工位上设置有用于夹持工件的夹具；第一转动机构用于带动夹具绕夹具的轴线转动；第二转动机构用于带动夹具沿第三方向转动。本申请实施例提供的电子束焊装置，通过在焊接室内设置多个工位，对于不同工位的待焊件，焊接姿态可同步调整，同时待焊件可进行同步回转运动，且转速与输出轴一致等特点，提高焊接效率。