本发明提供了一种汇聚折转光路中平面反射镜的空间位姿定位方法，解决平面反射镜起汇聚光束作用时，还需精密测量定位其空间坐标位置，但现有测量定位精度低、易产生划伤镜面风险的问题。该方法通过空间坐标测量设备、显微镜、自准直经纬仪结合辅助球面反射镜对汇聚光路中平面反射镜进行高精度的空间位姿坐标定位和测量，具体步骤为：1)通过空间坐标测量设备建立统一空间坐标系；2)结合测量靶球对辅助球面反射镜球心点进行定位标记，精确定位辅助球面反射镜；3)利用显微镜和自准直经纬仪进行基准传递和平面反射镜的空间位姿测量，精确定位平面反射镜。