本发明涉及检测仪器领域，公开了一种零件外形尺寸检测装置和检测方法，包括放置待测零件的零件放置架；测试机构，包括至少一个位移传感器以及至少一个距离传感器，位移传感器用于扫描待测零件的外形尺寸参数，距离传感器用于检测位移传感器扫描完待测零件一个截面后沿垂直于待测零件截面方向移动的位移；还包括至少一个驱动零件放置架或者测试机构在直线、平面或立体范围内运动的驱动机构。本发明通过测试机构检测多个零件的截面尺寸，相比传统的人工视觉检测，不易受到人为因素的干扰，检测过程的稳定性好，而且对检测人员的要求低。