本发明涉及检测技术领域，具体涉及一种齿轮外径检测系统及其检测方法；本发明提供了一种齿轮外径检测系统，包括：机架、上料组件、检测组件、下料组件和调节联动组件，检测组件固定在机架上；上料组件固定在机架上，上料组件适于推动工件水平向检测组件方向移动；下料组件固定在检测组件的一侧，下料组件适于驱动检测后的工件水平移动；调节联动组件可升降的设置在检测组件上方，调节联动组件适于驱动工件周向转动；其中，工件水平移动至检测工位后，调节联动组件的活动端竖直向下移动，调节联动组件适于校准工件的放置位置；调节联动组件驱动工件周向转动，检测组件适于检测工件外壁的平整度是否合格。