本发明涉及一种高速轴承小质量圆柱滚子动不平衡量测量装置及测量方法，其中测量装置包括可更换气浮套、滑台、导轨、检测用杆、预紧螺管、支板和激光传感器，可更换气浮套可拆卸安装在滑台上，可更换气浮套具有对待测滚子进行非接触气浮支撑的容纳孔；导轨内设有轨道槽，滑台活动设置在轨道槽内，轨道槽的顶面、底面以及两侧面上均设有用于使滑台进行气浮的出气孔；支板对称安装在导轨两端，预紧螺管贯穿安装在支板上，检测用杆一端穿过预紧螺管后与滑台螺纹连接，并通过锁紧螺母紧固，预紧螺管与锁紧螺母之间设有弹簧；检测用杆另一端具有检测端面，激光传感器用于检测所述检测端面的振动量。本发明能实现圆柱滚子动不平衡量的高精度无损检测。