一种回转体型面自动跟踪超声波在线探伤系统，包括超声探头、信号处理器、显示器、夹持安装超声探头且能使探头端面至少可相对于两个轴线转动的夹持机构、将系统本体安装于机床刀架上的基座和将探头夹持机构的夹持工件端面贴附于被测工件体型面上的距离自调节机构，超声探头、信号处理器和显示器之间电信号连接，夹持机构安装在距离自调节机构的运动输出端，距离自调节机构活动地安装在基座上。本实用新型可在对回转体工件进行加工的同时实施超声探伤检测，简化缩短了回转体工件的生产工序，提高了生产效率，降低了生产成本，同时大大提高了探伤检测的准确度。本实用新型还且具有适应型面变化的实时性，敏捷性高，携带方便，便于装拆等优点。