本发明提供了一种手持式微波测振系统，包括指示与定位模块、微波雷达收发模块、控制模块、信号采集与处理模块、防抖模块、显示与数据保存模块以及电源模块，电源模块用于供电；微波雷达收发模块用于产生并发射单频连续波微波信号，并接收目标散射的电磁回波，得到零中频基带信号；信号采集与处理模块用于采集微波雷达收发模块输出的零中频基带信号，并进行振动信息提取与分析；控制模块用于控制系统的启动与停止、设置参数、控制各模块工作运行和数据传输；防抖模块用于消除手持等抖动对测量结果的影响；指示与定位模块用于辅助指示与定位振动测试目标和/或测点。本发明解决现有振动测量仪器便携性差、体积和功耗大、成本高、测试环境要求高及适用范围受限等技术问题。