本发明公开了一种光学天线发射角的测量系统及测量方法，所述测量系统包括激光发射装置、光电转换装置、数据采集处理装置、水平倾角仪和设备支架；光学天线的接收端依次与光电转换装置、数据采集处理装置连接；所述光学天线的外侧套装有设备支架，且光学天线与设备支架同心轴设置；所述设备支架的周向上设置有水平倾角仪以及若干个激光发射装置；所述光电转换装置用于采集光学天线的回波信号并转换为电信号，所述数据采集处理装置用于采集电信号并转换为距离信息，进而确定光学天线的发射角。本发明用于对光学天线的发射方向进行校准和检测，可以满足光学天线的日常维护和性能测试，能够在任意光学天线上进行实验，有效提高了测量精度。