本发明公开了一种实现位移和角度同步测量的双波长衍射干涉系统及方法，属于光学测量领域，该系统以光纤光路和空间光路相结合的方式，实现了双干涉仪的近似共光路集成，利用光纤器件代替大部分空间光学元件，实现激光干涉仪的实用化和集成化，有效减少环境因素对干涉仪影响，提高稳定性；采用衍射光栅作为分光元件，实现了双波长混合光束的分离和单波长光束的分光，可同时同步测量两个位置的位移量，进而直接计算出被测目标的偏转角度。因此，本发明系统集成度高、便携性好、抗干扰能力强，可用于复杂环境下高精度位移和角度的同时同步测量。