本发明公开了一种工件平整度检测装置，包括载物模块、施压模块、驱动模块、数据处理模块和结果处理模块；施压模块使柔性测量传感器以恒定压力与待测工件接触；驱动模块驱动柔性测量传感器以恒定速度沿待测工件的表面运动；数据处理模块拟合柔性测量传感器的目标信号曲线，以反映待测工件的表面曲线；结果处理模块对比目标信号曲线与预设的标准工件的标准曲线得到对比结果；实现了数据化与图像化之间的转换，且具备优异的转换能力，能够真实还原工件表面中的微小部分平整度差异，提高工件平整度检测的精准性和检测效率，降低检测成本。