一种实水域流场PIV测量系统及测量方法，涉及实水域流场测量与随船试验测试领域。测量系统包括激光探头、方向叶片、高速相机、液压马达、阻尼流向标、电源和控制系统、伸缩液压缸、光纤、同步器、数据采集与信号处理电脑、固定用支架、旋转台、加重三脚架基座、激光片光、测量区域；固定用支架将激光探头、方向叶片、高速相机、液压马达、阻尼流向标、电源和控制系统、伸缩液压缸、光纤和旋转台固定在加重三脚架基座上，数据采集与信号处理电脑通过光纤连接同步器装在母船上。本发明适用性广泛，并可调节所测流场的深度与方向，为研究实际水域海底湍流特性以及其他结构物、特殊地貌周围流动特性提供了有效的测量方法。