本发明公开了一种波长分离薄膜缺陷激光损伤阈值的测试方法及系统，该方法以不同波长激光辐照波长分离薄膜的不同损伤机理及损伤形貌作为依据，将缺陷损伤点对应的致损波长激光进行判定，并将缺陷损伤的时间以及二维空间中位于高斯光斑内的坐标进行判断进行能量密度细化分析，结合缺陷损伤点的深度以及两波长激光各自对应的电场，完成对缺陷损伤点在时间与三维空间的能量密度进行细分，有效地解决了国际标准测试法中，无法判定缺陷损伤对应波长激光能量，将高斯光斑内不均匀分布的激光能量密度以及缺陷损伤点等效的看作为均匀分布，并将峰值能量密度作为缺陷损伤能量密度，忽略缺陷损伤的时间以及纵向电场影响所带来的问题，提高了测试精度。