本发明公开了一种船载海洋光谱测量系统，包括机柜，机柜顶部安装有方位调整机构、灰板组件和姿态调整机构，姿态调整机构上安装有采集探头；方位调整机构包括固定于机柜顶部的中空的支撑立柱和安装于支撑立柱顶端的中空旋转电机，中空旋转电机的旋转轴连接灰板组件，姿态调整机构包括固定于灰板组件上的中空的舵机立柱和安装于舵机立柱顶端的舵机，舵机的输出端与采集探头连接；机柜内部设置工控机、电源、光谱仪、惯导系统、电机控制器和舵机控制器，采集探头通过采测线缆连接光谱仪。本发明结构紧凑，环境适应性强，采集探头可实现姿态与方位的自动调整，可以直接固定在船体甲板上，无人值守自动观测海洋水色要素信息，实现远距离监测的目的。