본 발명은 인공지능 기반 3차원 의료 영상 정합 방법 및 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 방법은 3차원 의료 영상 데이터인 제1 영상 데이터와 제2 영상 데이터에서 추출된 랜드마크를 이용하여, 제1 영상 데이터와 제2 영상 데이터에 대한 랜드마크 기반 정합을 수행하는 단계, 랜드마크 기반 정합이 수행된 제1 영상 데이터와 제2 영상 데이터에 대해서 뼈 분할 값을 결정하는 단계, 제1 영상 데이터와 제2 영상 데이터에 대해 각각 결정된 뼈 분할 값을 이용하여, 제1 영상 데이터와 제2 영상 데이터에서 뼈 영역을 각각 분할하는 단계, 및 제1 영상 데이터와 제2 영상 데이터에서 분할된 뼈 영역을 이용하여 제1 영상 데이터와 제2 영상 데이터에 대한 표면 격자 모델을 각각 생성하고, 생성된 표면 격자 모델을 이용하여 제1 영상 데이터와 제2 영상 데이터에 대한 표면 격자 모델 기반 정합을 수행하는 단계를 포함한다.