本发明公开一种薄壁多腔体零件装夹方法及装置，该方法是通过提供吸附力，根据薄壁多腔体零件的特点确定吸附力的大小，根据数控铣机床铣削力和装夹吸附力计算吸附面积，进而计算维持装夹力所需的吸附孔的数量，若干吸附孔提供吸力将待装夹零件吸附装夹；该装夹装置适用于该装夹方法，所述装夹装置，包括上层模具、下层模具，所述上层模具的顶部为吸附端，吸附端的形状与零件腔体相适配，吸附端上设置有多个吸附孔，下层模具设有抽气孔和透气腔；抽气孔、吸附孔和透气腔相连通。本发明的结构较为简单、装夹操作方便、此装夹方法适用于不同结构形式的多种薄壁多腔体零件，通用性好，受力均匀，能够为后续精密加工提供保障。