本发明涉及一种低合金钢热处理过程奥氏体晶粒尺寸的测量方法，属于显微组织测量技术领域，解决了现有技术中下列问题：高温金相显微镜观察奥氏体晶粒尺寸的原位变化部分晶界过宽、不明显；直接淬硬法使用的苦味酸有毒；腐蚀剂的配比和腐蚀时间需要反复摸索，效果不理想。本发明的测量方法的步骤为：低合金钢的试样制备；在高温金相显微镜中进行试样的分段热处理及原位组织观察；采用扫描电镜观察奥氏体晶粒尺寸的分布以及金相组织形貌，同时对每个样品在相同倍数下选取10～15个不同的位置进行图像采集；通过等效圆法或者截线法获取晶粒尺寸分布以及平均晶粒尺寸信息。本发明实现了低合金钢热处理过程奥氏体晶粒尺寸的有效测量。