本发明涉及一种烟气分区同步取样测量系统及其方法，该系统包括设置在SCR出口、用于同时探测不同区域管道烟气的探测装置，探测装置连接至用于测量烟气速度的测速装置，测速装置分别连接至中央控制单元和阀门组的一端，阀门组的另一端分别连接至抽气装置和稀释单元，阀门组的控制端和抽气装置的控制端分别与中央控制单元连接，稀释单元连接至CEMS分析仪，中央控制单元根据测速装置输出的数据，以对应控制阀门组的导通与关断、控制抽气装置的工作状态，从而使烟道中同一时间点取样的烟气根据设定的时间排序输送至抽气装置。与现有技术相比，本发明能够有效减小测量误差，并消除测量实时性的差异。