本发明提供一种三次元离线扫描编程系统，包括：一接收模块、一计算模块、一创建模块、一生成模块及一输出模块。本发明还提供一种三次元离线扫描编程方法，其包括如下步骤：接收用户设置的参数及用户选择的待测工件上的一组实体面；计算量测元素参数；创建量测元素；生成每个量测元素的三次元程序，并添加到当前三次元程序中形成一个控制文件；输出所生成的控制文件并加载到一量测设备中的量测控制软件中合成量测程序，以控制该量测设备对待测工件的测量。本发明所提供的三次元离线扫描编程系统及方法，其可实现自动采点方案，进而实现了量测编程任务的批处理，保证了量测元素分布的合理性和高效性。