本申请提供一种绝缘子非接触式三维尺寸检测系统，属于绝缘子检测领域。绝缘子非接触式三维尺寸检测系统包括：转动装置，其可用于驱动待测绝缘子转动；图像采集机构，其设于转动装置的外侧，图像采集机构可用于待测绝缘子的第一方向和第二方向上的图像数据采集；控制器，其分别电性连接转动装置和图像采集机构，控制器用于控制转动装置驱动待测绝缘子的转动方向以及转动速率，并控制图像采集机构按照预设信息采集待测绝缘子图像数据；图像处理单元，其电性连接图像采集机构，图像处理单元用于生成待测绝缘子的三维图像及其尺寸，显著提高了非接触式测量绝缘子的精度和效率。转动装置适应不同的重量的待测绝缘子的检测，可靠性高。