本发明提供一种半导体薄膜均匀性无损检测方法及系统，待测样品包括基底及设置在所述基底表面的半导体薄膜，所述方法包括：入射光以设定入射角入射至所述待测样品表面的测量点，获得所述测量点在设定波长或设定波长范围内的光学参数，所述光学参数包括所述半导体薄膜的折射率及消光系数和/或待测样品的曲率半径；以所述待测样品的光学参数作为已知参数，应用物理模型获得所述半导体薄膜的测量参数，所述测量参数包括半导体薄膜的相对介电常数、压电系数、厚度及应力；重复上述步骤，获得多个测量点的所述测量参数；对多个测量点的同一所述测量参数进行均匀性评价。本发明方法能够实现无损测量，且获得的测量参数不单一，满足多样化需求。