本发明公开了一种压力容器内表面缺陷水下非接触测量装置及方法，装置包括：电源组件；机械臂；探头架组件；数据处理组件；激光三维测头包括能够防屏蔽的支架外壳、用于产生激光的激光器、用于采集反射的激光的三维接收相机和若干摄像头、用于控制激光器、接收相机以及若干摄像头的控制电路，激光器、三维接收相机、摄像头以及控制电路均安装于支架外壳内，激光器发射的激光与三维接收相机中心线所呈夹角的角度为45°‑80°。数据测量精度高，细节还原度好；防尘、防潮，对不同的水环境兼容性好；防辐射屏蔽设计，避免相机等设备受辐射损坏；自动化程度高，减少人员受照射剂量及水下作业工作量大；克服水下测量折射、散射问题。