本发明实施例公开了一种微纳传感芯片、电场测量系统及方法，该微纳传感芯片自下而上包括：硅衬底、覆盖在硅衬底上的氟化镁下包层、覆盖在氟化镁下包层的单模微纳光纤环形结以及覆盖在单模微纳光纤环形结上的极化电光聚合物薄膜；其中，极化电光聚合物薄膜的有效折射率随外施电场的作用而发生线性变化，致使微纳传感芯片的输出光的谐振波长产生相应的漂移量，通过谐振波长与漂移量的对应关系，实现对待测电场的测量。本发明属于光电式传感，系统结构简单易集成，采用无源非接触式电场测量方法，与被测线路无直接电气连接，绝缘强度高，检修难度低，利用光子传输避免了周围磁场对测量结果的影响，抗干扰能力更强。