本发明提供了一种轴类零件截面突变部位表面疲劳裂纹检测系统及方法。根据本发明的轴类零件截面突变部位表面疲劳裂纹检测系统，包括：工作台架，用于固定的被测轴件；疲劳载荷加载系统，设置在工作台架上，用于根据设定试验参数对被测轴件加载疲劳载荷；照明系统，照明系统包括成预设角度设置的两组照明光源，且两组照明光源的照射中心分别位于被测轴件的危险部位的两侧；机器视觉检测系统，用于拍摄被测轴件的危险部位的表面图像，并发送表面图像；处理系统，接收并处理表面图像，得到被测轴件的危险部位的表面裂纹萌生和表面裂纹长度。本发明在线检测能够有效地提高检测效率。