本发明公开了一种基于LED照明的小型化偏振点衍射数字全息显微装置，包括沿光路方向依次设置的部分相干光产生及调控模块、光尺寸控制模块、望远镜系统、物参光分离模块及图像采集模块，其中，部分相干光产生及调控模块用于产生部分相干光并对其偏振特性进行调控；光尺寸控制模块用于缩放偏振光的尺寸并产生均匀的照明光波；望远镜系统用于对样品进行放大成像，形成具有样品信息的光场分布；物参光分离模块用于将具有样品信息的光进行衍射，产生物光和参考光；图像采集模块用于采集由物光和参考光产生的全息图。本发明由于物光和参考光历经完全相同的光学元件，对环境扰动具有非常好的免疫性；同时，由于采用低相干的LED进行照明，图像质量得到了极大的提升。