本发明提供一种屏下传感器补偿方法、系统及OLED显示装置，涉及显示技术领域。本发明提供的屏下传感器补偿方法包括：在暗室下使OLED显示屏全黑，并获取所述屏下传感器的基准值；逐行逐列显示单色条纹，并获取所述屏下传感器的测量值；根据所述测量值与所述基准值的大小关系，确定补偿区域；将所述补偿区域划分为P×P个分块区域，P为大于或等于2的正整数；确定各所述分块区域的补偿权重；根据所述分块区域的补偿权重，对所述屏下传感器进行补偿。本发明的技术方案能够实现屏下传感器的精确补偿。