本发明公开了一种用于锅炉水冷壁的精细化膨胀监测系统及方法，系统包括测量台、激光发射装置、光靶和控制装置，通过对水冷壁进行网格化区域划分，可以精细化地监测特定区域管屏的膨胀变化量及膨胀区域界线，同时，监测时间可以任意选择，属于连续性监测，可以积累大量测量数据，能够形成炉膛特定区域管屏膨胀的变化趋势，进一步真实地反映锅炉水冷壁在机组运行过程中尤其是深度调峰机组在负荷波动时的膨胀变化情况。通过激光测距能够保证测量精度。通过本发明测量结果更加精准，无需技术人员现场实测，可以在线、远程、实时监测，便捷高效，无作业风险。