本发明提供一种基于相干接收机延迟自零差探测的激光线宽测量系统及方法，该方法包括：S1、将激光信号分成两路，对其中一路做延时处理，另一路作为本振信号；S2、对经延时处理后的该路激光信号与该本振信号进行自零差探测，获得拍频信号；S3、将拍频信号转换为电信号；S4、对电信号进行解调，获得激光信号的相位；S5、根据激光信号的相位，还原原始拍频信号或高频噪声信号，对于线宽较宽的待测激光信号，根据原始拍频信号或高频噪声信号，确定待测的激光信号的线宽，对于线宽较窄的待测激光信号，根据高频噪声信号确定待测的激光信号的线宽。本发明可以提高测量准确度，降低系统体积且可实现KHz量级以下的激光线宽测量。