本发明提供一种角度定位机构及喷涂机器人，涉及建筑机械技术领域。角度定位机构包括第一旋转组件、第二旋转组件和第三旋转组件。第二旋转组件安装在第一旋转组件的输出端，第一旋转组件能够驱动第二旋转组件旋转；第三旋转组件安装在第二旋转组件的输出端，第二旋转组件能够驱动第三旋转组件旋转；执行机构安装在第三旋转组件的输出端，第三旋转组件能够驱动执行机构旋转。第二旋转组件的旋转平面、第三旋转组件的旋转平面以及执行机构的旋转平面非平行设置。本发明提供的角度定位机构能够调整执行机构在三维空间上的角度，以提高执行机构的作业精度。本发明提供的喷涂机器人包括上述的角度定位机构，能够提高喷涂作业精度。