本发明公开了一种六轴工业机器人定位误差补偿方法，包括：对机器人进行运动学建模和关节空间分割，并将前三轴关节空间和后三轴关节空间分别进行网格化离散，网格点作为采样点；将激光跟踪仪转站到机器人基坐标系；对前三轴关节空间的采样点进行跟踪测量，利用专用工装在同一采样点同时采集三个点位信息以计算采样点对应的位置和姿态误差；将激光跟踪仪转站到机器人手腕坐标系；对后三轴关节空间的采样点进行跟踪测量，计算采样点对应的定位误差；根据采样点的位姿误差数据计算目标点的位姿误差；根据得到的位姿误差实现定位误差补偿。本发明可有效解决对六轴工业机器人进行关节空间网格补偿所存在的维度灾难问题，提升机器人定位精度。