本发明提供了一种纤维铺放机械手与自行走装置、纤维铺放方法，属于纤维铺放的技术领域。纤维铺放机械手包括铺放头和多自由度机械臂；铺放头包括铺放面板、导向组件、重送组件、切割组件、加热组件和压实组件；铺放头集多根热塑性预浸带导向、重送、加热、剪切、压实于一体，结构紧凑，配合多自由度机械臂工作，可以提高铺放率以及铺放精度。纤维铺放自行走装置包括车体、纤维铺放机械手、储带柜以及安装在储带柜内的供带组件、续带组件和储带组件；可实现行走，提高了机动性，工作面获得了极大的扩展，同时还具有储带、续带功能，可实现多卷热塑性预浸带不间断铺放，提高了铺放率，尤其适合大型回转体的纤维铺放以及各种建筑的补强工作。