本发明公开了一种基于矢量偏振光束的差分暗场共焦显微测量装置与方法，属于光学精密测量技术领域。包括矢量偏振照明光产生模块、光束扫描照明模块和差分暗场共焦成像模块；通过调整半波片和涡旋波片，分别产生径向偏振信号光和角向偏振信号光，并控制声光调制器将光束调制为脉冲形式，实现在同一周期内，径向偏振信号光和角向偏振信号光交替进行照明，时间占比均为50％。同时利用照射在待测样品反射后的矢量偏振光偏振态不发生改变的特性，经由涡旋波片和偏振片，只收集散射信号。同时分析径向偏振信号光和角向偏振信号光分别照明下的散射信号差值，可以对亚表面划痕、磨损及亚表面裂痕、气泡等缺陷的三维分布信息进行超分辨检测成像。