本发明公开了多单元发送时的报文序列号检测方法，预先将所有报文序列号划分为互不重叠的、数目至少等于发送方包含的单元数的子集，将每个子集分配给一个单元；接收方根据各子集确定滑动窗口，且记录滑动窗口与序列号子集的对应关系；此后接收方根据所述对应关系和发送方发来报文的序列号确定所述报文是否为合法报文；本发明同时公开了多单元发送时的报文发送装置、报文接收装置和报文序列号检测系统。本发明使得发送方各单元发送的报文的序列号没有重叠，且接收方收到报文后，根据序列号找到对应滑动窗口对报文的合法性进行检测，提高了报文合法性检测的准确率，避免了报文的丢失。