本发明公开了一种基于平凸柱面透镜的激光焊接拼缝测量系统，包括光源、平凸柱面透镜、凸透镜、感光元件和数据采集单元，其中光源用于发出检测光照射至该拼缝并形成反射；平凸柱面透镜、凸透镜和感光元件的光轴相重合，并且该光轴与光源的光学中心线以及拼缝的方向向量均处于同一平面内；当照射至焊接拼缝的检测光形成反射后，反射光沿着光轴依次经过平凸柱面透镜和凸透镜，最后在感光元件上形成图像并由数据采集单元予以采集，相应获得反映拼缝特征的测量结果。本发明还公开了相应的测量方法。通过本发明，能够在拼缝宽度方向上执行几何细节的放大与保留，同时在拼缝长度方向上获得较大的图像采集范围，由此实现对激光焊接拼缝的高精度测量。