本发明涉及智能农业装备领域，尤其涉及一种植物工厂自动化立体密集栽植系统，包括：电气控制系统、栽培架、设于栽培架上的营养液循环装置、气体循环装置、人造光源装置以及栽培架的外围搬运设备；外围搬运设备，包括：多层穿梭车、提升机、移载车；电气控制系统分别与营养液循环装置、气体循环装置、人造光源装置、多层穿梭车、提升机及移载车连接。本系统可动态规划栽培架的栽植区域、营养液循环装置可实现营养液的分区输送，人造光源装置可实现光源的分区调节，从而实现了不同种类或不同成长期的作物分层栽植。外围搬运设备实现了作物的全生命周期智能化、无人化、工厂化生产。本系统具有柔性高、空间利用率高、作业效率高、可维护性强的特点。