本发明涉及一种三棱锥形三维脉冲电场测量装置与方法，其中测量装置包括：平板天线和调理电路一体化的3块等腰直角三角形的多层PCB板、激光供能模块、电光转换模块、等边三角形的底板和全介质光缆；三块等腰直角三角形的多层PCB电路板相互正交，并且与等边三角形底板构成一个三棱锥形的四面体。测量装置的底面水平放置，第1块平板天线的底线与x轴平行，由3块平板天线测量值E1、E2和E3，算出三维直角坐标轴方向的电场Ex、Ey和Ez。PCB板与天线、装置外壳一体化设计，结构简单，体积小，测量频带宽；PCB板加工精度高，安装方便，价格低廉；能量和信号由光缆传输，抗电磁干扰能力强，克服了外接电缆对被测场的扰动。