本发明实施例公开了一种浮力自升式的大块海底矿物提升系统，包括：水面支持系统，设置在水面，用于接收自海底提升至水面的矿物；锚固系统，水面支持系统通过锚固系统进行定位，且锚固系统的一端固定在海底；提升系统，用于从海底将矿物提升至水面支持系统上，提升体统的两端分别设置在水面支持系统和海底的锚固系统上；其中，提升系统包括设置在水面支持系统与海底之间运行的传输系统，以及在浮力变化作用下沿传输系统交替运动的两个提升舱。本发明无需对矿物进行加工处理，利用两个提升舱之间浮力变化及其相互作用能够快速将大块矿物提升至水面。