本发明公开了一种用于车床的回转体零件在线测量系统及方法,包括数据采集与处理器、用于获取加工过程中待测车床中刀具的位置图像信息的光学传感器、用于标定待加工零件轴线位置的激光发射器、用于定位车床刀架的标定球;所述光学传感器固定于待测量车床的待测机床的正上方,激光发射器固定于待测车床的车床尾座上,测量时,激光发射器发射的激光与待加工零件的轴线及待测机床中卡盘的轴线在同一条直线上,标定球固定于待测机床中刀架的回转轴线上;所述光学传感器的输出端与数据采集与处理器的输入端相连接。本发明可以实现车床的回转体零件在线测量,并且能降低废品率,保证加工安全。