本发明提供了一种核电站堆芯测量仪表水下更换系统以及方法，用于更换反应堆水池中的堆芯测量仪表，所述反应堆水池中具有第一预设深度的屏蔽水层，所述堆芯测量仪表水下更换系统包括设置在屏蔽水层中的拔出设备、剪切设备、转运设备和贮存容器，所述拔出设备用于拔出待更换的堆芯测量仪表并提升至第二预设深度进行定位；所述剪切设备用于对定位后的堆芯测量仪表进行剪切，并实时吸附剪切过程中产生的碎屑；所述转运设备用于将剪切后的堆芯测量仪表装入所述贮存容器中进行存储。本发明提供的核电站堆芯测量仪表水下更换系统以及方法实现了堆芯测量仪表的水下更换，大幅减少辐照风险，同时简化了操作流程，节省了设备成本和运维管理成本。