本发明提供一种拼接光栅位移测量系统及测量方法，其中的方法包括S1、双频激光器发出固定频差的两束激光，一束作为测量光，另一束作为参考光；S2、测量光与参考光分别通过光纤耦合输出模块进入读数头；其中，测量光经读数头入射到移动的拼接光栅发生衍射后返回读数头，并透过读数头进入光纤耦合接收模块，参考光在读数头内折转后进入光纤耦合接收模块，参考光与测量光在光纤耦合接收模块内发生干涉形成干涉信号；S3、光纤耦合接收模块将干涉信号上传至信号处理系统进行处理，获得光栅运动的位移量。本发明能够在实现长行程测量的同时减少数据处理所需的光纤耦合接收器的数量，从光学结构上实现拼接光栅位移测量系统的小型化设计。