本发明涉及一种基于全站仪的盾构施工管片沉降自动监测系统及监测方法，包括：安装于车架头部的顶面的全站仪，与盾构的工控机控制连接；安装于全站仪后方的管片环上内环面的顶部的第一棱镜和第二棱镜，第一棱镜和第二棱镜分别位于两环管片环上且错开设置，在盾构掘进过程中，通过全站仪分别观测第一棱镜和第二棱镜以获取全站仪的当前位置坐标，全站仪在当前位置分别观测当前拼装环以及当前拼装环后方的若干个管片环的检测点，以获取当前拼装环以及当前拼装环后方的若干个检测点的实际坐标，随着盾构掘进并获取若干组实际坐标以计算获得检测点对应的管片环的沉降信息，无需人力逐环对管片环进行检测，节省了人力和时间，提高了监测效率。