一种离子束流自动测量系统及测量方法，将离子束流的四个参数（束流强度、发射度、能散度、单原子离子比）的测量探头有机集成在一个真空室中，用来测量离子束流的束流强度、发射度、能散度和单原子离子比。四个参数的测量探头是可运动的，其运动由步进电机驱动，并由计算机控制步进电机的运行、测量数据的采集与处理。本发明的优点在于：（1）可以在离子源稳定运行不停机的状态下完成对离子束流所有参数的测量；（2）减少了各个参数测量装置的安装与拆卸工序，降低对离子源和各参数测量装置的损坏，同时使测量过程方便、快速；（3）降低环境因素的影响，提高参数测量的精度。