本发明公开了一种地表粗糙度测量系统及测量方法，包括：支撑装置，用于支撑电动装置、激光测距装置、倾角测量装置；电动装置，在控制处理装置的控制下用于使激光测距装置在支撑装置的水平方向上均匀移动；激光测距装置，其照射方向铅垂向下，在控制处理装置的控制下用于测量与地面点的距离，并将测量值反馈给控制处理装置；通讯装置，用于保证激光测距装置与控制处理装置之间的数据通讯；倾角测量装置，用于测量支撑装置与水平方向的倾角；控制处理装置，用于整个系统的控制，通过发送指令控制电动装置和激光测距装置的工作，接受并存储测量数据，并计算粗糙度参数。本发明采用非接触式法测量，测量方式垂直向下，适合各种复杂地表且破坏地表。