本发明属于颗粒球形度测量技术领域，具体地讲涉及一种颗粒球形度同轴数字全息检测装置及检测方法。本装置包括沿着光照方向依次顺序布置的激光光源、滤光片、准直扩束器、颗粒样品池、显微镜、阵列式检测器；所述颗粒样品池置于旋转台上；所述阵列式检测器连接计算机。本装置采用光学同轴数字全息技术构造出颗粒的多个二维截面投影，并对多个二维截面投影进行椭圆拟合，即可实现对颗粒的颗粒球形度的检测。由于本发明利用了同轴数字全息技术的特点，同时配合颗粒样品池的旋转，可实现大量颗粒球形度的快速检测，从而在实现了颗粒球形度检测装置的结构简单化的同时实现了颗粒球形度检测的快速化。