本发明公开了一种自治式水下航行器矢量推进装置，包括连接架、俯仰传动机构和转向传动机构，所述俯仰传动机构包括依次连接的俯仰驱动装置、俯仰圆柱齿轮传动机构和俯仰螺旋传动机构；所述转向传动机构包括托架以及依次连接的转向驱动装置、圆锥齿轮传动机构、转向圆柱齿轮传动机构、转向螺旋传动机构、操纵力传递机构、主推电机和螺旋桨。本发明采用矢量推进，省去了舵等操纵面，使AUV整体结构更加紧凑，外形更加完整流畅，阻力减少；与舵等操纵面相比，矢量推进直接改变推进力的方向，即使在低速下也能获得很大的操纵力，使AUV具有良好的低速操纵性；与国外同类型装置相比较，本发明的矢量推进装置舵机摆角更大，操纵力矩更大的优点。