本申请提供一种机翼三维变形测量方法及装置，其中，方法包括：采集获取机翼的参考条纹图像和变形条纹图像；对所述变形条纹图像进行被测区域的区域识别处理，获得二值化模板；对所述二值化模板进行条纹延拓处理，获得连续条纹图像；对所述连续条纹图像和所述参考条纹图像进行相位求解处理，获得所述连续条纹图像的连续相位；对所述连续条纹图像的像素坐标值和所述连续相位进行空间坐标重构，获得机翼变形后的三维数据。本申请提供的机翼三维变形测量方法，解决了机翼三维变形无法非接触、高精度测量的问题，实现了对机翼三维变形和振动的非接触、实时高精度测量，为飞行器的研制提供了重要技术手段。