本发明涉及一种列车车轮激光数字全息检测装置及检测方法，属于无损检测技术领域。本发明通过激光数字全息检测装置获取列车车轮的全息干涉图，并基于全息干涉图，对列车车轮进行三维模型重建，再针对三维模型，提取相关参数，参数是对列车车轮实际情况的数据体现，工作人员通过参数判断列车车轮实际情况；使用本发明检测装置及检测方法对列车车轮开展检测工作，可以降低工作人员劳动强度，提升检测效率，获得较高精确度的检测结果，提高对列车车轮实际情况判断的准确性。