基于散斑的复合材料三维形貌及缺陷综合测量系统及方法，散斑干涉测量模块、散斑双目视觉测量模块同步分别发射激光，照射到被测复合材料试件的表面形成散斑，数据处理模块对于散斑干涉测量模块、散斑双目视觉测量模块分别控制，用来采集被测复合材料试件的全场散斑干涉图，并对两个模块的信息进行整合，计算得到被测复合材料试件的内部缺陷检测结果和三维空间位置，通过显示模块将被测复合材料试件的三维形貌和内部缺陷综合测量结果反馈给用户；其中，散斑干涉测量模块、散斑双目视觉测量模块共视场，且元器件之间无遮挡关系，两模块所需要的散斑的效果不一样，采用波长不同的两束激光分别照射被测复合材料试件。