一种基于分离反射镜组的共焦测量装置属于光学显微测量技术，包括激光器及依次配置在激光器直射光路上的准直扩束器、大数值孔径聚焦物镜、针孔、分光镜和三维位移载物台，在分光镜的折转光路上依次配置探测针孔和探测器；在激光器直射光路上还配置有由大口径椭球反射镜与补偿镜组构成的分离反射镜组，大口径椭球反射镜置于三维位移载物台上侧部位处，补偿镜组包括两片曲面反射镜，置于分光镜与三维位移载物台之间，分离反射镜组包括的三片反射镜顶部均开有通孔；本装置克服了现有椭球反射镜共焦测量方法视场小、大口径椭球反射镜难以加工的不足，利用补偿镜组矫正椭球反射镜的轴外像差并且降低其加工难度。