本发明公开了一种基于无人机的海水温度剖面快速测量系统及测量方法，该系统包括：无人机平台、安装在无人机机腹的抛载机构、机载投弃式温度剖面测量仪和设置在岸基或船基的远程控制中心；无人机平台，用于飞行到指定海域投放机载投弃式温度剖面测量仪,还用于接收海水温度剖面测量数据并发送至远程控制中心；抛载机构，用于挂载和抛投机载投弃式温度剖面测量仪；机载投弃式温度剖面测量仪，用于抛投入水后进行海水温度剖面的测量，并将海水温度剖面测量数据发送至无人机平台；远程控制中心，用于控制无人机平台飞行，还用于接收无人机平台远程发回的海水温度剖面测量数据。本发明提高了目标海域海水温度剖面参数测量的及时性和效率并降低成本。