本发明提供了一种无轨式超声波探伤系统及控制方法，该无轨式超声波探伤系统包括：无轨式移动组件，用于在待检测面上移动；耦合液供给组件，与所述无轨式移动组件通过传输管路连接，用于提供耦合液；超声波探伤执行机构，设置在所述无轨式移动组件上，用于执行探伤操作；控制箱组件，分别与所述耦合液供给组件、所述无轨式移动组件和所述超声波探伤执行机构电连接，分别用以控制所述耦合液供给组件的流量和流速、所述无轨式移动组件的移动量、所述超声波探伤执行机构执行探伤操作。本发明的无轨式超声波探伤系统是由多个部件组成的、便于携带，在控制箱组件的作用下，能够实现自动控制，不再需要人工涂抹耦合液，手持探伤头进行检测，大大提高了工作效率。