本申请公开了一种精密恒温瞬态电流测量系统，涉及电流测量技术领域，包括：瞬态电流采集单元，包括依次串联的电源模块、电流传感器模块和被测负载，用于通过所述电流传感器模块对所述被测负载进行瞬态电流检测；所述电流传感器包括并联的第一二极管和第二二极管，所述第一二极管和所述第二二极管设置在同一控温晶圆基底上，所述第一二极管分别与所述电源模块和所述被测负载连接，用于检测所述被测负载的瞬态电流，所述第二二极管用于反映内部结温的实时变化，继而进行温度控制，且所述第二二极管连接有恒流电路以提供恒定的电流输出。本发明可以在全量程范围内不用档位切换，快速的响应电流数据变化，实现恒温瞬态电流的采集。