本发明涉及一种轨道板翘曲变形监测系统，包括数据解调仪以及布置于轨道板上的至少一组监测单元，监测单元包括两条集成有多个光纤光栅应力传感器的光纤光栅阵列应力光缆，同组的两条应力光缆在每个翘曲变形监测点呈高低布置，并且在纵向相邻的两个翘曲变形监测点之间，两条应力光缆呈X型交叉布置。另外还涉及配置有该轨道板翘曲变形监测系统的无砟轨道及轨道板翘曲变形监测方法。本发明能够迅速、直观地响应翘曲变形情况，做到迅速、准确地监测轨道板垂向翘曲变形；上述光缆布置方式能够剔除温度等外界荷载作用引起的轨道板纵向位移变化，提高对轨道板垂向翘曲变形监测的准确性和可靠性。