本发明提供了一种伺服跟踪式钢轨轮廓波磨检测系统，包括控制子系统、分别与所述控制子系统连接的两个伺服检测单元和与所述控制子系统连接的速度传感器；所述检测单元分别位于铁轨的上方；所述检测单元包括检测模块和支架；所述检测模块包括壳体和设于所述壳体内的伺服电机、与所述伺服电机输出轴连接的滚珠丝杆、套设于所述滚珠丝杆的导轨滑块、与所述导轨滑块固定连接的伺服驱动底座和固定于所述伺服驱动底座上的一维传感器和二维传感器以及长度传感器；所述壳体外设有与所述伺服电机连接的伺服控制器。该装置能够实现检测装置与轨道非接触式检测，且整个设备体积小，重量轻，安装方便，可适配于市面上的所有轨道打磨车/铣磨车。