本发明涉及位移监测和振动监测技术领域，更具体的，涉及基于空间结构垂直焦场的位置与振动测量系统、方法。本发明公开了一种基于空间结构垂直焦场的位置与振动测量系统，包括焦场发生单元、测量单元、计算单元，利用焦场发生单元生成空间结构垂直焦场，通过测量单元测量反射光束形成的光斑，再使用计算单元依据光斑的参数计算出待测物体所处的Z轴坐标、振动频率。本发明利用空间结构垂直焦场所形成的光斑参数在不同聚焦位置处不同、会随着被测物体振动变化的特性，给高精度位移和振动测量带来了新的解决方案，具有广泛应用前景，解决了现有的激光测量法存在测量精度易受限的问题。