一种基于散斑干涉法测量超低温下膜状材料热膨胀系数的方法及系统，属于材料热学性能测试技术领域，解决了超低温环境下由于膜状材料强度差，不适合使用接触法测量、且其表面不平整，无法满足一般的光学方法的要求的问题；本发明的技术要点为：将待测材料处理后置于低温恒温器内部，当低温恒温器将样品降温至目标值且稳定后停机，开始同步记录并保存实时散斑图与温度值，测试结束后使用程序对散斑图进行做差处理以生成干涉图样，通过获取干涉图样中的平均条纹间距即可直接计算表面应变值，最终可以得到一系列的应变‑温度值并绘制曲线，计算待测样品的热膨胀系数；本发明适用于超低温下测量材料的热膨胀系数。