本发明公开一种基于GPU的卷积码高速并行译码方法及译码器，属于通信领域。本译码方法先将码流信息进行分段，通过异步传输方式发送到GPU上，在GPU上按照维特比算法对每个分段并行进行前向路径量度计算和路径回溯，实现全并行译码，最后合并每个分段的译码结果，输出译码码流信息。本发明的译码器包括位于主机和GPU设备上的初始化模块、位于主机的串并转换器、位于GPU设备的前向计算内核和回溯内核。主机与GPU设备之间通过异步传输通道实现数据的传输。本发明在保证抗误码性能不变的情况下，提升了译码并行度，并挖掘卷积码网格图蝶形结构的特性，降低了运算复杂度，所适用的卷积码范围广泛，实现难度低，灵活性和兼容性强。