本发明属于测量技术领域，具体涉及一种自动化复合式表面缺陷和尺寸检测装置及检测方法，装置包括水平放置的工作台、设在工作台上的中心孔检测相机、表面缺陷检测相机、表面尺寸测量相机和可旋转工作台，还包括光源系统，利用上述装置中心孔尺寸测量相机进行中心孔测量，尺寸计算，合格后表面缺陷检测相机进行表面判断，合格后表面尺寸测量相机进行尺寸测量，计算表面尺寸，判断尺寸是否合格。可根据工件的实际表面情况调整转速，能够极大地提高检测的精确度，具有表面缺陷检测客观性好、精度高、误差数字化、效率高、自动化程度高等优点。