本申请公开了一种基于激光测距仪的天线阵面测试的机械精度校准装置，包括扫描架、被测天线和激光测距仪。所述扫描架中，Y轴垂直塔架可滑动地固定在X轴水平导轨上；垂直滑块可滑动地固定在Y轴垂直塔架上。被测天线固定在天线托架上，天线托架可滑动地固定在Z轴水平导轨上。激光测距仪设置在平行于Z轴的伸缩机构上，伸缩机构固定在垂直滑块上。校准时，在X轴和/或Y轴方向上移动扫描架，使激光测距仪对被测阵面上的选定标记点进行测试；进行被测阵面的最小二乘拟合，得到被测阵面相对扫描平面的方位、俯仰的偏转角度和偏转方向，并据此修正测试软件的坐标系。本申请可以快速便捷地对被测阵面与扫描平面之间进行平行度校准。