本发明公开了一种船模水面位置实时监测实验的光学测试系统及方法,所述光学测试系统包括船模,所述船模的甲板中央安置有一用于调节水平的底座,所述底座上通过固定基座安置有第一激光测距仪至第三激光测距仪,其中,所述第一激光测距仪沿船模纵向,且垂直于船模中横剖面,所述第二激光测距仪沿船模横向,且垂直船模中纵剖面,所述第三激光测距仪分别与第一激光测距仪和第二激光测距仪成夹角为135°;所述第一激光测距仪至第三激光测距仪通过数据传输线分别连通至电源和用于数据采集和处理的计算机;所述固定基座上还安置有水平仪。本发明的系统简单,具有安装快捷、测量方便,精度高、稳定性好、不受外界干扰的优点。