本申请公开了一种基于敞开式TBM掘进的隧洞上部净空测量装置及测量方法，旨在解决现有测量方式工作量大且效率低下的技术问题。该上部净空测量装置包括沿TBM掘进方向设于TBM工作平台对应位置处的导轨、用于沿所述导轨移动的断面测量仪、垂直于所述导轨顶面设于所述导轨对应端侧的测距挡板；所述断面测量仪包括以所述导轨轴向为轴可转动的护壳，所述护壳内固定设有用于沿隧道横断面方向测距的断面测距仪、朝向所述测距挡板的轴向测距仪、用于测量所述护壳沿所述导轨轴向转动角度的倾斜仪；进而通过测量前的零位测量及里程分组求均值，可有效提供测量装置的测量准确度，降低装置安装要求，从而极大减轻测量人员工作量，提高测量效率及可靠性。