本发明公开基于三维点云和轮廓匹配的客车侧墙板平整度检测方法，包括：获取不同类型客车侧墙板一帧三维点云；将三维点云作预处理操作，生成点云切片数据；将点云切片数据进行线段拟合，将拟合得出的线段函数、采集的点个数及区域划分储至模板库；在采集被测件的每一帧点云数据时作点云预处理操作，与模板库中点云切片数据匹配，设定相关缺陷阈值，判断点是否为缺陷点；展开成完整的客车侧墙板点云数据，分割出缺陷区域；利用异常点剔除算法剔除误判点，得到缺陷区域。本发明解决了因客车侧墙板尺寸过大而导致的检测时间过长，采用轮廓匹配的方法，解决了因缺陷过小而难以检测的问题，满足了在客车侧墙板这类复杂曲面上进行实时、精准地缺陷检测。