一种多功能空间电荷测量系统及测量方法,该测量系统包括测量上电极,测量下电极,与测量上电极脉冲接入端连接的脉冲发生装置,与测量上电极高压接入端连接的直流高压源,试样设置在测量上电极和测量下电极间;测量下电极包括金属外壳,设置在金属外壳顶部并与试样下表面接触的下电极上盖板,设置在金属外壳内并与下电极上盖板下表面紧贴的薄膜传感器,罩在薄膜传感器外部的金属屏蔽壳,与薄膜传感器相连的低噪声放大器,镶嵌在金属外壳上的面板接头,低噪声放大器与面板接头相连;通过积分电路匹配线与面板接头连接的示波器;本发明还公开了测量方法;本发明不仅具有常规空间电荷测量功能,还具备在模拟空间真空高能电子环境下对不同厚度的板状试样电荷注入和消散规律以及电荷、电场分布进行在线测量的功能。