本发明提供一种立铣刀刀头参数优化方法、系统及立铣刀，涉及刀头参数优化技术领域，具体步骤包括：S1.采集立铣刀的刀头参数和加工参数，所述立铣刀的刀头参数包括刃口半径、刀尖半径和刀尖角度，所述立铣刀的加工参数包括切削速度、进给速度和切削深度；S2.将采集的所述立铣刀的切削速度、进给速度和切削深度，以及切削速度、进给速度和切削深度的中心数值组合，通过Box‑Behnken算法构建实验模型；S3.在模型中输入切削速度、进给速度和切削深度，以及所述切削速度、进给速度和切削深度的中心数值组合。本发明在加工质量和加工效率之间可以快速准确找到平衡点，在满足加工质量和加工效率的前提下，获得刃口半径、刀尖半径和刀尖角度的更加优化的结果。