本发明公开了一种多通道光学溶解氧测量装置及测量方法，该装置包括密封外壳，以及设置于密封外壳内部的激发光源模块、荧光产生模块、多通道荧光接收模块、信号处理单元、数据采集与控制单元，设置于密封外壳外部的计算机处理单元，多通道荧光接收模块包括三个相同的荧光接收通道，三个荧光接收通道的荧光接收角度分别为与荧光产生模块所在平面成45度、60度、90度，且三个荧光接收通道位于同一平面，相互隔离。本发明采用多个荧光接收通道，提高了荧光的接收效率，另外，利用每两个通道的荧光强度比值，实现该比值与氧浓度间的对应关系，克服了现有的基于荧光强度检测法易受光源不稳所带来测量误差的劣势，使得溶解氧测量结果更加准确。