本发明提供GIS设备内部场强的测量系统及测量方法，属于GIS设备电力检测技术领域。包括：激光收发装置、光纤终端盒、光纤接线盒、电场传感器、光信号处理装置和数据采集及分析装置；所述激光收发装置由发射单元和接收单元组成，所述发射单元由激光源和偏振控制器组成，所述电场传感器安装于GIS设备内部；所述电场传感器由沿光路依次设置的激光准直器Ⅰ、起偏器、晶体、检偏器和激光准直器Ⅱ组成，所述激光准直器Ⅰ的光输入端和所述激光准直器Ⅱ的光输出端均连接于所述光纤接线盒，所述电场传感器中所有元件固定在同一光轴；所述光信号处理装置由依次连接的光电变换器和高通滤波器电路组成。