本发明提供的一种航天光学遥感器在轨MTF测量方法，包括如下步骤：步骤1，在测试方向上设置两组相位差为m的周期靶标；步骤2，根据光学成像线性系统，建立方波信号经过光学成像系统后输出信号与在轨MTF的理论关系；步骤3，根据传感器对两组周期靶标的采样结果；步骤4，步骤1和步骤3中对输出信号的拟合结果计算其输出调制度，结合地面靶标的输入调制度计算传感器的调制度传递函数，计算航天遥感器在测试方向上的在轨MTF值。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本方法合理、实施简易，能够对航天光学遥感器在轨MTF测试精度有明显的提高效果，应用前景广泛。