本发明公开了一种大型薄壁轴承多几何量的非接触测量方法，包括以下步骤：检测轴承内圈和检测轴承外圈；所述检测轴承内圈的方法包括以下步骤：标定标准环；调整工件位置；测量内径和圆度；测量圆柱度；标定标准量块；测量高度和平行度；标定标准环；调整工件位置；测量外径和圆度；测量沟道直径；测量圆跳动。使用的测量装置包括工作台、纵向运动单元、横向运动单元、测量单元、回转运动单元和夹持单元。本发明采用光学式非接触测量装置对轴承套圈进行测量，具有量程大、无损伤、精度高等优点。本发明的夹持单元测量范围大，装夹力小，不易使工件变形，并且可以实现在一次轴承套圈装夹过程中，完成轴承全尺寸测量。