本发明提供一种基于视觉空间定位的飞机机身位置姿态检测系统及方法，该系统包括包括多台相机、测量模块、控制模块、定向基准尺、测量标志单点和测量编码点；相机和测量模块分别与控制模块连接，相机用于获取被测工件的多张图像，图像中包含定向基准尺、测量标志单点和测量编码点；控制模块用于控制多台相机同时拍摄图像；测量模块用于对图像分析处理得到待测点的三维坐标，并对三维坐标进行分析获得相对位置与姿态的关系。本发明通过在不同的位置和方向获取被测工件的多张图像，经图像处理分析后得到待测点的三维坐标，进而获得相对位置与姿态的关系，具有空间测量精度高、测量速度快的优点。