本发明公开一种激光干涉检测轴承滚珠面型误差的系统及方法,包括稳频激光器、空间滤波器、激光扩束器、分光镜、参考平面反射镜、成像透镜、CCD相机和移相装置;稳频激光器的出射光路上依次设置有空间滤波器、激光扩束器、分光镜、测球补偿透镜和待测轴承滚珠;分光镜的旁侧设置有参考平面反射镜,参考平面反射镜能够驱动参考平面反射镜移动的移相装置;参考平面反射镜、分光镜、成像透镜和CCD相机位于同一光路上,成像透镜和参考平面反射镜设置于分光镜相对的两侧。本发明测量系统和方法简单,并通过波面拟合的方法降低了对被测件的高精度定位要求,从而提高了检测结果的准确性。能够应用与轴承滚珠面形误差的快速高精度检测。