本发明适用于光电检测技术领域，提供了一种表面等离子体共振传感检测系统及其检测方法，所述表面等离子体共振传感检测系统包括光源、第一分光器、第一反射镜、棱镜、第二反射镜、起偏器以及控制器。本发明将迈克耳孙干涉仪结构与扫描机制相结合，通过P偏振光的光强包络最大值的分离距离反映相位变化信息，进而获取样品折射率的变化信息，避免了繁琐的相位提取算法，增加了实用性。其中迈克耳孙干涉仪结构由光源、第一分光器、第一反射镜、第二反射镜和第一探测器形成，控制器控制步进电机或伺服电机驱动第一反射镜往复运动形成扫描机制，使得本表面等离子体共振传感检测系统结构简单，成本低。