本发明提供了一种穿刺手术机器人系统，包括控制组件、移动承载台、超声臂、超声探测组件和穿刺组件，其中，超声臂具有第一连接端和第一工作端，超声探测组件包括超声探头，穿刺组件包括位姿调整机构、进针机构和穿刺针，位姿调整机构具有第二连接端和第二工作端，超声探测组件用于探测待穿刺病人并获得超声成像平面，超声探头连接在第一工作端上，第二连接端连接在第一工作端上，进针机构连接在第二工作端上，穿刺针的一端装夹在进针机构上，穿刺针的中心轴线位于超声成像平面内。应用本发明技术方案解决了现有技术的穿刺手术机器人存在的体积结构笨重庞大无法在较小空间范围内操作移动，并且难以实现灵活地协调移动超声探头与穿刺针的问题。