本发明属于单机架多辊轧机换辊技术领域，涉及一种20辊轧机工作辊和第一中间辊自动换辊系统，包括辊系存放系统、第一中间辊换辊专用工具、工作辊换辊专用工具、升降平移机构以及车体平台，所述辊系存放系统布置在车体平台前端的两侧，用于存放第一中间辊和工作辊，所述升降平移机构布置在车体平台的中部，所述第一中间辊换辊专用工具和工作辊换辊专用工具均安装在升降平移机构中，分别用于夹持轧机内或辊系存放系统内的一组第一中间辊和两个工作辊，且所述第一中间辊换辊专用工具和工作辊换辊为层叠式布置。本发明在实现20辊轧机第一中间辊和工作辊自动换辊的同时，降低了换辊作业周期，从而提高生产效率，降低了劳动强度。