本发明涉及缆索测量技术领域，具体地指一种悬索桥主缆空隙率及不圆度智能测量装置及测量方法。包括紧缆机支架、回转机构、驱动机构、激光测量机构和控制模块，回转机构可绕主缆轴线转动的连接于紧缆机支架；驱动机构安装在紧缆机支架上，用于驱动回转机构绕主缆轴线转动；激光测量机构安装在回转机构上，用于向主缆发射激光获取主缆的直径；控制模块用于控制驱动机构对回转机构进行转动角度的调节、用于接收激光测量机构在当前位置所有转动角度下的测量参数计算出主缆的空隙率和不圆度。本申请的测量装置自动化和智能化程度极高，无需人工作业，大幅度提升了测量效率，减少人工作业风险，测量正确率有保证。