一种高精度的电容分压式电压互感器及电压测量方法，包括测量高压电容和测量低压电容串联而成的测量分压支路，测量分压支路连接在待测高压线和接地线之间且平行于待测高压线，其特征在于：设置有参考高压电容和参考低压电容串联而成的参考分压支路，参考分压支路同样连接在待测高压线和接地线之间，且参考分压支路平行于测量分压支路以及待测高压线，自测量高压电容和测量低压电容之间引出第一分压信号，自参考高压电容和参考低压电容之间引出第二分压信号。在本高精度的电容分压式电压互感器及电压测量方法中，通过设置参考分压支路，实现了对高压寄生电容电容值的计算，并进一步实现了对电压互感器测量值的校正，提高了测量精度。