本发明公开了一种同时检测直线位移台定位精度及直线度的装置及方法，包括呈线性依次分布的激光器、圆台透镜和CCD相机，其中：圆台透镜固定在直线位移台的工作台上，激光器和CCD相机位置固定，激光器射出的光束经过圆台透镜一侧倾斜表面发生折射，折射的光束到达圆台透镜下表面后发生反射，反射的光束到达圆台透镜背面再次发生折射，最后到达CCD相机镜头表面形成光斑。本发明检测方法采用基于自准直原理和CCD相机拍摄相结合的测量方法，利用单个激光器和圆台透镜，可以实现直线位移台定位精度及直线度的同时检测，精度较高。而且，本发明测量装置结构简单，采用的器件成本低于传统校准的仪器装备价格，在很大程度上节省了测量成本。