本发明提供了一种基于共路差分的多面体工件夹角变化激光测量方法与装置。该装置包括：激光发射单元、测量单元、敏感单元和校零光学单元，测量单元包括：激光入射端、准直镜、隔离器、起偏器、分光镜、聚焦透镜、第二偏振分光镜、第一探测器和第二探测器；敏感单元包括第一偏振分光镜、第一反射镜和第二反射镜；校零光学单元由第三偏振分光镜、第三反射镜、第四反射镜和导轨组成。激光器出射的一束激光经过准直镜和起偏器后，得到两正交偏振光S光与P光，S光与P光经分光镜透射后沿相同轨迹出射。本发明中的S光与P光两路信号在由测量单元到敏感单元之间都为共路信号，减小了测量误差，可以实现精密工件在不同状态下夹角变化的测量。