本发明公开了一种轴类工件在位非接触检测方法，包括如下步骤：建立检测系统，标定检测系统并建立检测坐标系；对工件在检测系统的位姿进行分析建立工件装夹装置的坐标系统；控制轴类工件加工机床的装夹装置转动，线激光测量仪进行连续数据采集，对采集的数据进行计算分析，获得轴类工件的理想基准轴线；激光位移传感器对检测部位进行连续数据采集，对采集的数据进行计算分析，获得凸轮轴轴颈实际跳动加工精度；采用线激光测量仪对检测部位进行连续数据采集，对采集的数据进行计算分析获得轴类工件同轴度加工精度。本发明可实时检测出轴类工件轴颈圆心及其理想基准轴线，避免了传统使用顶针基准或V形块所带来的系统误差以及补偿的困难。