本发明公开了一种机械工件平面度快速测量装置及方法,属于光电测量技术领域。包括双目定位系统,及置于机械工件待测平面上的激光平面扫描装置和PSD位置传感器,还包括依次相连的无线数据传输单元、数据采集器及数据处理单元;将PSD位置传感器放在待测工作面,激光扫描平面扫过PSD位置传感器就可以测出该点处相对于激光基准面的高度差;双目定位系统可以获得不同角度的PSD位置传感器的图像,通过对图像处理计算可以得到PSD位置传感器的空间位置信息;将测得的各点的高度信息和空间位置信息经数据采集单元和数据处理单元进行数据处理就可以得出被测工件的平面度。该装置结构设计合理,使用简便;该方法操作简单,测量速度快、效率高、范围广。