本发明公开了一种轮对垂直度动态测量的方法及系统，该方法采用了点激光位移传感器和双目立体视觉相机，将两者融合于同一坐标系作为测量机构，再将多组测量机构采集的数据转换到同一激光跟踪仪数据中；将标定好的多组测量机构固定安装到轮对内轴上，当轮对开始拆卸时，测量机构每隔一段时间采集一次数据，并进行实时数据处理；对第一次采集来的数据进行配准，得到三维坐标，以此坐标进行平面拟合，构建轮对内侧面，以第一次构建的内侧面为基准，之后计算所得的数据与基准进行比较，完成轮对垂直度动态测量。该方法的操作步骤简单方便、且测量的精度较高，为实际解决、制定高铁列车轮对接触面损伤预防措施、评估轮对可修复性等问题奠定技术基础。