本发明公开了一种大口径光学反射望远镜的镜面品质检测装置及检测方法，检测装置包括光学测试端、测试主机、显示模块和电源模块，自动垂直状态判定模块包括以测试光束通道为中心均匀分布的三个反射通道,各反射通道包括关于光学测试端的中心对称的第二出光单元和光电探测器，各第二出光单元出射的平行光束在光学测试端的前方汇聚。本发明，利用自动垂直状态判定模块，从三个不同的方向判定反射光束的一致性，判断光学测试端和样品表面是否垂直，精度高；利用光源控制器调整第二出光单元的开启和光强，尽可能减少光源强度的波动变化对测试结果造成不良影响；二者处于垂直状态，控制主板即刻采集数据，提高反射率的测试精度。